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。     

矿用可移动式轻型救生舱舱体设计及结构优化

提出一种新型12人矿用可移动式轻型救生舱舱体结构。通过模拟分析方法检验其结构强度,并经优化处理,进一步提高了舱体适用于煤矿和非煤矿山井下的抗冲击能力,改型后,与同一断面尺寸的救生舱结构型式相比,总质量减轻约50%,在满足了结构强度要求的同时实现了轻量化设计。     

煤矿井下用可移动式救生舱抗爆炸冲击性能研究

结合KJYF-96/12型可移动式救生舱在煤矿的实际使用工况,对其壳体强度进行有限元数值分析,得到数值计算结果。并将该救生舱放于模拟巷道,利用混合瓦斯与煤尘作为介质实施爆炸,采集爆炸过程中救生舱的力学性能数据;将数值计算结果和爆炸试验结果进行对比分析可知,数值计算结果与爆炸实验结果吻合良好,所用仿真数值计算方法正确、适用,该救生舱舱体强度满足标准要求。     

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。     

基于NASTRAN的矿用救生舱抗爆性能数值分析

矿用救生舱防爆性能是救生舱设计考虑的重点问题。目前,舱体抗爆性能分析主要采用参数类比法和爆炸试验法,这两种方法可能会造成设计误差,从而增加企业研发成本。利用NASTRAN有限元分析软件,对救生舱在不同荷载下的抗爆性能进行分析,找出其抗爆动态特征,为救生舱结构设计方案的确定提供了一定的理论指导。     

加强肋结构对救生舱抗爆性能影响

救生舱的抗爆性能是其能实现其功能的保证,加强肋结构是增强救生舱抗爆性能的关键。优秀的加强肋结构不仅能够节省材料,减少占用的空间,还可以增强舱体的抗爆性能。对常用的3种加强肋结构,首先通过力学理论分析比较其性能指标优劣,并利用有限元软件HyperWorks进行模拟,验证了理论分析。在同一条件下,使用实体肋、管肋和槽形钢加强结构引起的最大变形分别为19.96 mm、8.76 mm和6.81 mm,与理论分析结果吻合。这为救生舱的加强肋结构设计与优化,增强救生舱的抗爆性能提供参考和依据。     

不同加强筋对救生舱舱体抗爆性能影响的研究

通过理论计算与数值模拟相结合的方式,对不同加强筋对救生舱舱体抗爆性能的影响进行了研究。对不同加强筋的抗拉(压)能力和抗弯曲能力进行理论计算与比较,采用ANSYS软件对不同加强筋进行数值模拟,结合形变云图与应力云图,综合分析比较不同加强筋的抗爆承压能力。结果表明,相同横截面积加强筋的抗爆承压能力大小关系为:半圆环形加强筋空心方形加强筋T形加强筋I形加强筋。     

瓦斯爆炸冲击载荷下的矿用可移动式救生舱结构强度分析

运用SolidWorks软件建立救生舱的三维实体模型,然后导入ANSYS/LS-DYNA有限元软件中对瓦斯爆炸过程进行模拟计算,获得瓦斯爆炸冲击波在巷道内的传播规律。以KJYF-96/8型号矿用可移动式救生舱为实例进行分析模拟,得到救生舱结构的应力和位移随结构参数变化的规律,为舱体结构设计提供依据。     

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。