可移動式救生艙的艙體研究與試驗(yàn)分析.pdf

1、本文總結(jié)了國內(nèi)外救生艙發(fā)展現(xiàn)狀，并在理論上和實(shí)踐上對救生艙進(jìn)行了研究與分析。理論上，基于有限元和動力學(xué)理論對救生艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)、沖擊動力學(xué)分析以及熱防護(hù)性能的分析。運(yùn)用Pro/E軟件建立參數(shù)化模型，并結(jié)合ANSYS對救生艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析，為救生艙結(jié)構(gòu)的改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。在實(shí)踐上，對救生艙的綜合性能進(jìn)行了真人試驗(yàn)，檢驗(yàn)了救生艙在礦下災(zāi)變環(huán)境下的防護(hù)性能與維生能力。主要內(nèi)容包括:
　　(1)對方圓結(jié)合艙體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用AN

2、SYS Workbench對救生艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)剛度與強(qiáng)度的分析。通過靜力學(xué)分析獲得了該結(jié)構(gòu)的應(yīng)力云圖、變形云圖，然后對結(jié)果進(jìn)行了分析與評價，得出艙體在受0.3MPa壓力時的最大變形量發(fā)生處和最大應(yīng)力集中處，為后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中的參數(shù)設(shè)置提供依據(jù)。
　　(2)在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上對救生艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析。利用ANSYSWorkbench的Design Exploration功能，分析了不同參數(shù)對救生艙結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力的影響，為救生艙結(jié)

3、構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。對救生艙結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行了初步優(yōu)化，并且對比了優(yōu)化前后救生艙結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度。
　　(3)對救生艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗沖擊性能分析。利用AUTODYN對礦下瓦斯爆炸對艙體的影響進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得出艙體受沖擊載荷時的壓力歷史曲線圖，并對艙體所受壓力歷史曲線進(jìn)行簡化，然后在此基礎(chǔ)上利用LS-DYNA對救生艙的抗沖擊動力響應(yīng)進(jìn)行分析，得出艙體在受沖擊載荷時艙體和法蘭的應(yīng)力、變形的大小，結(jié)果表明優(yōu)化后的艙體符合抗爆要求。

4、>　　(4)基于ANSYS Workbench對救生艙進(jìn)行熱防護(hù)性能分析。提出艙體隔熱結(jié)構(gòu)并在理論上對比分析了救生結(jié)構(gòu)的兩種隔熱方式，然后利用Transient Thermal模塊對較好的一種隔熱方式進(jìn)行模擬，得出艙內(nèi)溫度的變化曲線，為救生艙內(nèi)部系統(tǒng)的研究提供理論依據(jù)。
　　(5)對救生艙進(jìn)行綜合性能試驗(yàn)。模擬礦下高溫環(huán)境，進(jìn)行載人試驗(yàn)，觀察艙內(nèi)各參數(shù)的變化，考察救生艙的維生性能和熱防護(hù)性能。通過試驗(yàn)驗(yàn)證了艙體的隔熱性能良好，得到