赵家臣侯原亮刘俊杰赵龙阳

（1.广西百色美联能源科技有限责任公司，广西 百色 533000；2.桂林电子科技大学机电工程学院，广西 桂林 541004；3.桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西 桂林 541004）

煤矿电气设备的隔爆外壳结构优化

赵家臣1侯原亮2刘俊杰2赵龙阳3

（1.广西百色美联能源科技有限责任公司，广西 百色 533000；2.桂林电子科技大学机电工程学院，广西 桂林 541004；3.桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西 桂林 541004）

对在产的煤矿井下电气设备进行应力应变分析，根据分析结果，以外壳板厚、法兰厚、加强筋截面尺寸为设计变量，以各侧板受到的应力小于σmax和外壳最大变形量小于5mm为约束条件，以隔爆外壳质量最小化为目标函数对隔爆外壳进行结构优化。结果表明，优化后隔爆外壳的质量减轻了38.083kg，同时也通过了国家标准GB3836-2010的出厂水压试验。

电气设备；隔爆外壳；应力应变分析；结构优化

如今，结构优化已经应用于工程结构设计中，主要为工程师改进结构设计提供可靠而高效的计算方法。结构优化技术大致可分为：拓扑优化、形貌优化、形状优化和尺寸优化[1]。尺寸优化是通过调节结构尺寸参数来提高结构特性的优化技术。对于隔爆外壳来说，目前国家规定只能选用三种外型：方型、圆型或圆方结合型，不宜使用形状、形貌及拓扑优化技术，故本次对其结构优化选用尺寸优化技术[2-3]。

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1.1 有限元模型的建立

利用有限元法对组装……