王 磊

（1.煤炭科学研究总院，北京100013；2.北京中煤矿山工程有限公司，北京100013）

救生舱是一种井下救援设备，救生舱可以在矿难发生时隔离有毒有害气体，提供氧气、食物等人类生存的必要条件，延长避险人员生存时间[1-2]。硬体移动式救生舱外部结构为密封的钢框架，合理的钢框架断面设计即可以抵抗井下爆炸冲击荷载，又可以给逃生人员提供舒适的生存环境等待救援[3]。合理的钢框架断面设计受多种因素影响，除了抗爆性能外，还需要考虑质量因素。救生舱在井下安装时，受限于立井和巷道尺寸，需要拆分运输下井并在井下组装，因此，质量是救生舱结构设计中是一个重要的因素。同体积、同抗爆强度条件下，舱体结构最轻即可方便安装又节约成本[4]。因此，如何对救生舱结构进行结构减重和结构优化成为目前舱体设计中的一个重要问题。

诸多专家学者对该问题进行了研究，马立东采用定量分析方法对救生舱结构进行了优化，得到了最佳的救生舱波浪侧板的厚度及长度[5]。于磊采用数值模拟方法优化了舱体内部的布筋方式及筋体的尺寸[6]。顾玉明等针对方形槽钢和三角形角钢截面的加强肋进行了分析，采用SolidWorks 建立救生舱模型并使用Simulation 对其进行分析，得出救生舱的应力和位移云图，找出较优的截面形状[7]。张海研究了救生舱加强筋的强度、刚度，并模拟得出了最优化布筋方式[8]。梅瑞斌等基于弹塑性有限元理论和LS-DYNA 对某型号救生舱结构进行了力学性能分析和结构改进[9]。……