礦用安全艙主要針對(duì)瓦斯煤塵爆炸的過(guò)程中,為礦井工作人員提供安全避難的場(chǎng)所,其艙體結(jié)構(gòu)防爆能力的檢測(cè)將是安全艙研發(fā)工作的重中之重。本文主要以礦用安全艙在爆轟波沖擊載荷作用下的強(qiáng)度與剛度校核問(wèn)題進(jìn)行有限元分析為主旨,并針對(duì)有限元分析結(jié)果采取CAE結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)艙體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),從而改善其安全艙的防爆性能。本文首先研究了礦用安全艙的防護(hù)系統(tǒng)、仿真分析等相關(guān)理論。其次建立了安全艙的有限元模型。最后運(yùn)用Hyperworks分析軟件對(duì)其礦用安全艙進(jìn)行有限元分析,得出礦用安全艙的艙體整體和艙體骨架的應(yīng)力、應(yīng)變分布圖,并給出最大應(yīng)力應(yīng)變的時(shí)間變化曲線,運(yùn)用材料力學(xué)強(qiáng)度理論和礦用安全艙判別失效標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行分析校核,針對(duì)其艙體的應(yīng)力過(guò)大的部位進(jìn)行仿真優(yōu)化處理。此外為了提高艙體單元的剛度,本文借助計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關(guān)理論,基于一階模態(tài)分析對(duì)該模型進(jìn)行形狀優(yōu)化,只改變其形狀,不改變其厚度參數(shù),質(zhì)量不變,從而提高模型的固有頻率和剛度。優(yōu)化后,采取再次加載求解,對(duì)優(yōu)化前后進(jìn)行對(duì)比分析,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了幫助。 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況
    1.3 研究意義
    1.4 研究目的
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 礦用安全艙結(jié)構(gòu)分析及理論基礎(chǔ)
    2.1 礦用安全艙的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
    2.2 礦用安全艙有限元分析理論
    2.3 瓦斯煤塵爆炸數(shù)值計(jì)算
    2.4 本章小結(jié)
第三章 礦用安全艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元建模
    3.1 礦用安全艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及幾何建模
    3.2 礦用安全艙有限元模型設(shè)計(jì)
    3.3 礦用安全艙約束加載與求解
    3.4 本章小結(jié)
第四章 礦用安全艙結(jié)構(gòu)仿真及優(yōu)化
    4.1 礦用安全艙分析準(zhǔn)則
    4.2 礦用安全艙強(qiáng)度剛度分析
    4.3 礦用安全艙整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.4 安全艙艙體單元結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 前景展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]瓦斯爆炸誘導(dǎo)沉積煤塵爆炸的研究[D]. 李潤(rùn)之.煤炭科學(xué)研究總院 2007
[2]礦井災(zāi)害事故避災(zāi)系統(tǒng)研究[D]. 丁延龍.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
[3]CY4102BZQ柴油機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估[D]. 謝福林.天津大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3605660