可移動式救生艙的艙體研究與試驗分析.pdf

1、本文總結了國內外救生艙發(fā)展現(xiàn)狀，并在理論上和實踐上對救生艙進行了研究與分析。理論上，基于有限元和動力學理論對救生艙結構進行了靜力學、沖擊動力學分析以及熱防護性能的分析。運用Pro/E軟件建立參數(shù)化模型，并結合ANSYS對救生艙結構進行了優(yōu)化分析，為救生艙結構的改進奠定基礎。在實踐上，對救生艙的綜合性能進行了真人試驗，檢驗了救生艙在礦下災變環(huán)境下的防護性能與維生能力。主要內容包括:
　　(1)對方圓結合艙體的結構進行設計，并利用AN

2、SYS Workbench對救生艙結構進行靜態(tài)剛度與強度的分析。通過靜力學分析獲得了該結構的應力云圖、變形云圖，然后對結果進行了分析與評價，得出艙體在受0.3MPa壓力時的最大變形量發(fā)生處和最大應力集中處，為后續(xù)的優(yōu)化設計中的參數(shù)設置提供依據(jù)。
　　(2)在靜力學分析的基礎上對救生艙結構進行了優(yōu)化分析。利用ANSYSWorkbench的Design Exploration功能，分析了不同參數(shù)對救生艙結構變形、應力的影響，為救生艙結

3、構的優(yōu)化設計提供了基礎。對救生艙結構的尺寸進行了初步優(yōu)化，并且對比了優(yōu)化前后救生艙結構剛度和強度。
　　(3)對救生艙結構進行抗沖擊性能分析。利用AUTODYN對礦下瓦斯爆炸對艙體的影響進行數(shù)值模擬分析，得出艙體受沖擊載荷時的壓力歷史曲線圖，并對艙體所受壓力歷史曲線進行簡化，然后在此基礎上利用LS-DYNA對救生艙的抗沖擊動力響應進行分析，得出艙體在受沖擊載荷時艙體和法蘭的應力、變形的大小，結果表明優(yōu)化后的艙體符合抗爆要求。

4、>　　(4)基于ANSYS Workbench對救生艙進行熱防護性能分析。提出艙體隔熱結構并在理論上對比分析了救生結構的兩種隔熱方式，然后利用Transient Thermal模塊對較好的一種隔熱方式進行模擬，得出艙內溫度的變化曲線，為救生艙內部系統(tǒng)的研究提供理論依據(jù)。
　　(5)對救生艙進行綜合性能試驗。模擬礦下高溫環(huán)境，進行載人試驗，觀察艙內各參數(shù)的變化，考察救生艙的維生性能和熱防護性能。通過試驗驗證了艙體的隔熱性能良好，得到