導(dǎo)語(yǔ)：救生艙殼體優(yōu)化設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1救生艙殼體結(jié)構(gòu)

當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸等突發(fā)情況時(shí)，無(wú)法及時(shí)安全升井的井下人員，可以在救生艙內(nèi)堅(jiān)持若干小時(shí)，等待外部救援。救生艙殼體由過(guò)渡艙、生存艙和隔離艙門(mén)組成。為了便于下井安裝，救生艙殼體帶多個(gè)法蘭，并通過(guò)螺栓連接而成，其中過(guò)渡艙作為人員進(jìn)出的通道；生存艙作為避災(zāi)人員躲災(zāi)休息的場(chǎng)所，可抵御外部瓦斯爆炸帶來(lái)的沖擊波；隔離艙門(mén)將過(guò)渡艙與生存艙隔開(kāi)以免進(jìn)人時(shí)有害氣體進(jìn)入生存艙。

2礦用救生艙殼體建模及有限元分析

2．1救生艙殼體的幾何模型

目前救生艙殼體結(jié)構(gòu)有2種：①頂面為圓弧形，底面為矩形；②頂面和底面均為矩形。其中頂面和底面均為矩形的救生艙殼體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)抗爆能力，所以本文針對(duì)此進(jìn)行研究。根據(jù)殼體各部分結(jié)構(gòu)對(duì)有限元分析結(jié)果的影響程度差異，本文對(duì)救生艙殼體結(jié)構(gòu)的三維幾何模型進(jìn)行了一定簡(jiǎn)化，救生艙整體結(jié)構(gòu)依據(jù)殼體實(shí)際尺寸進(jìn)行建模，細(xì)小部件合理簡(jiǎn)化，保留主體結(jié)構(gòu)特征。建立的救生艙殼體幾何模型。

2．2救生艙殼體的有限元模型

救生艙殼體和其他主要零部件材料分別為Q345和Q235，進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)采用彈塑性材料模型。

3方形救生艙殼體模型優(yōu)化

當(dāng)方形救生艙殼體前、后側(cè)都受到瓦斯爆炸沖擊波作用時(shí)，艙門(mén)和觀察窗都會(huì)受到不同程度的變形和破壞，此時(shí)逃生人員要想從艙內(nèi)逃出就很困難，因此當(dāng)艙門(mén)和觀察窗都失效時(shí)，設(shè)置逃生窗是必須的。位于艙壁上的逃生窗為防爆密閉窗，它要求能夠承受高溫、高壓和耐沖擊，同時(shí)要求具有很高的阻燃性能，因此其鋼板要厚，要有巖棉隔熱，且要求在艙里和艙外均可開(kāi)啟和關(guān)閉。

4結(jié)語(yǔ)

本文在對(duì)救生艙殼體結(jié)構(gòu)的組成及有限元數(shù)值模擬分析方法研究的基礎(chǔ)上，建立了符合我國(guó)煤礦瓦斯爆炸實(shí)際情況的救生艙殼體抗爆沖擊性能數(shù)值模擬計(jì)算分析方案，包括救生艙殼體幾何模型、材料模型、單元類(lèi)型、載荷大小及施加方式等，利用有限元ANSYS軟件對(duì)方形殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算及分析，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化及模擬計(jì)算，為高抗爆性能和低成本的救生艙艙體研發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。

作者:郭佩宏焦國(guó)太韓晶鄭超單位:中北大學(xué)