新型救生舱舱体设计与数值模拟分析优化

在对目前国内外移动式救生舱舱体结构分析的基础上,避免以往救生舱舱体结构存在的不足,设计了一款新型的救生舱舱体结构模型。利用有限元ANSYS软件对设计的救生舱舱体模型进行了规范要求的瓦斯抗爆强度数值模拟试验,得到了其应力应变的分布规律。并在考虑救生舱舱体满足抗爆冲击性能和低成本要求条件下,通过数值模拟手段对该救生舱舱体模型进行了参数优化,为煤矿井下移动式救生舱舱体的研发提供了一定的理论依据。     

煤矿井下救生舱舱体结构设计与分析

阐述了煤矿井下救生舱的国内外研究现状,并在分析国内煤矿井下工作环境的基础上进行了救生舱舱体的基本结构设计,通过有限元仿真软件ANSYS Workbench对舱体进行了静载分析,讨论了救生舱舱体的基本结构形式,为救生舱的研发提供了一定的参考依据,并提出今后救生舱舱体的设计急需解决的问题。     

矿用可移动式救生舱结构抗爆强度的数值模拟分析及优化

针对矿用可移动式救生舱在井下瓦斯爆炸时承受冲击载荷,笔者对其舱体结构抗爆强度进行了数值模拟计算和分析,得出了救生舱舱体结构承受正面冲击压力时的应力分布规律,以及救生舱结构能够承受的最大冲击压力,并针对危险区域,对救生舱舱体结构进行了优化设计。结果表明,优化后的舱体结构抗冲击能力比优化前提高了40%。     

矿用救生舱在轴向撞击载荷作用下的动态响应研究

 针对煤矿井下用救生舱舱体可能受到轴向撞击的问题,以能量守恒原理为出发点,引入板壳理论与大变形薄壳理论,对舱体在轴向撞击载荷作用下的壳体动态响应进行了分析,建立了撞击初速度、壳体撞击接触力及壳体变形能量与壳体变形位移的理论模型。使用Dytran软件建立了救生舱舱体与刚性墙撞击的有限元模型,并通过仿真结果验证了理论模型。理论计算及仿真结果表明,救生舱舱体厚度、端部扁球壳深度与舱体耐受轴向撞击载荷能力有较大关系,厚度越大、扁球壳深度越大,舱体承受轴向撞击的能力越大,为煤矿井下救生舱的发展提供了基础。     

矿用救生舱焊接部位数值模拟处理方法

矿用可移动式救生舱抗爆性能数值分析可为舱体设计和数值检测提供有力的修改依据。救生舱舱体各部件多为焊接连接,其处理方式的不同直接影响计算结果,基于有限元计算软件LS-DYNA,对救生舱单节舱体在冲击载荷作用下的动态响应进行了数值模拟,其焊接部位采用了ruled(壳单元)补接和实体单元点对点对接方式,结果表明:舱体最大位移Smax与ruled单元的厚度存在着负指数衰减规律。通过对比实体单元蒙皮和壳体单元蒙皮的最大变形结果,ruled单元厚度取3～5 mm时,二者结果较为一致。     

矿用救生舱舱体结构设计与分析

针对我国煤矿巷道尺寸狭小的实际情况,提出了救生舱舱体模块化分段式设计的理念,然后提出了3种不同的设计方案,并对不同方案进行了有限元仿真计算分析与比较,确定了最佳方案为冷冲压瓦楞面板舱段结构,为矿用救生舱舱体结构的研制提供了一种抗冲击、抗压、高强度的新型结构。     

矿用救生舱单节舱与整舱强度关系分析

对选定救生舱进行三维实体建模和爆炸冲击波流场计算,获得流场冲击波数据,在此载荷条件下,分别对整舱和单节舱体进行有限元计算,并对2种情况下选定舱体的应力情况和变形情况进行研究和分析。结论表明:单节舱计算结果与整舱的计算结果较为一致,尤其是应力结果更为切合,可较好的反映整个舱体的强度水平。为减少建模及计算时间,在救生舱前期强度设计与计算中,可根据单节舱体的计算结果,找出舱体的薄弱点并完善救生舱强度设计工作。     

矿用可移动式硬体救生舱的舱体结构优化

为了提高救生舱舱体的抗灾变能力及加强避险人员遭遇二次险情时的自救,对矿用可移动式硬体救生舱的舱体结构进行了优化,提高了救生舱装备技术水平。     

矿用救生舱电磁兼容性设计探讨

对矿用救生舱的组成进行了介绍,分析了影响其电磁环境的主要干扰源,在此基础上,重点从电源、传输电缆和舱体屏蔽三方面论述了矿用安全救生舱电磁兼容设计,可为矿用救生舱可靠性设计提供参考。     

矿用救生舱气密性试验研究

针对救生舱工作环境恶劣,要求舱体必须具有很好的气密性,分析了影响救生舱舱体气密性的因素,介绍了一种能够降低工人劳动强度,增加整舱气密试验一次成功几率的试验方法,设计了一种舱段气密试验专用工装。运用该方法对某型号救生舱进行气密性试验,结果证明该方法保证了舱体的气密性,同时大大提高了试验效率。