礦用可移式救生艙艙體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析研究.pdf

1、目前，我國(guó)煤炭行業(yè)礦難頻發(fā)，死亡人員較多。為減少礦井下人員傷亡，采用救生艙作為井下避難設(shè)備十分必要和有效。由于國(guó)內(nèi)外針對(duì)礦用可移式救生艙的研究很少，尤其在艙體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及艙體熱分析上缺乏研究和依據(jù)。而安監(jiān)局及相關(guān)部門對(duì)救生艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有嚴(yán)格的規(guī)定，要求必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析。因此對(duì)救生艙的研究、設(shè)計(jì)改進(jìn)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析是十分迫切和必要的。
　　首先，對(duì)現(xiàn)有的可移式救生艙進(jìn)行研究，對(duì)其外觀、整體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度進(jìn)行理論分析，得出現(xiàn)有救

2、生艙存在艙體外形不合理、艙體模塊過(guò)大、加強(qiáng)筋的選用不合理等缺點(diǎn)和不足，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)。為得出最佳艙體外形，分別對(duì)圓形，矩形和拱形三種不同的斷面形狀的艙體進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析提供基礎(chǔ)和依據(jù)。
　　其次，在救生艙強(qiáng)度分析方面，為探索更為方便、快捷、有效的有限元分析方法，節(jié)約救生艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析成本。本文試圖探究救生艙瓦斯煤塵爆炸瞬態(tài)與靜態(tài)分析之間關(guān)系，尋求二者在應(yīng)力及位移上的比例關(guān)系，從而探索用靜

3、態(tài)分析代替瞬態(tài)分析的方法。
　　再次，為了檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的救生艙是否滿足國(guó)家對(duì)救生艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，并對(duì)三種截面進(jìn)行靜態(tài)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析得到應(yīng)力云圖、安全系數(shù)云圖和位移云圖。通過(guò)比較三者之間的差異，可以得出圓形，矩形和拱形三種不同的斷面形狀的救生艙艙體在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的差異，結(jié)合其它因素選出最佳艙體外形。
　　此外，救生艙在爆炸環(huán)境下還受到熱應(yīng)力的影響，所以對(duì)其進(jìn)行熱分析是十分必要的。為了研究熱應(yīng)力對(duì)艙體結(jié)構(gòu)的影響，針對(duì)選出的最佳艙體進(jìn)