防爆门抗爆性能数值分析
2021-03-31供稿刘季冬明瑞李湾凌增光明兴祖
金属世界 2021年2期
供稿|刘季冬,明瑞,李湾,凌增光,明兴祖,4
内容导读
矿用防爆耐压密闭门(简称防爆门)是矿井作业规避事故的重要安全装备。本文根据防爆门的设计要求及结构模型建立了有限元仿真分析模型,采用显式非线性动力分析方法在三角形冲击波波峰压力0.6,1.0 MPa作用下仿真分析了防爆门整体和内部结构的应力、等效塑性应变、位移等抗爆性能响应。仿真分析表明:防爆门的联接零件间无塑性变形;门体结构出现的最大应力为339.3 MPa,最大变形量为3.461 mm;抗冲击强度足够;没有产生局部断裂、裂缝等破坏形式;防爆门的各零件的联接位置的位移变化小于1 mm;门体的密封性能良好;符合防爆门的刚度需求。防爆门的结构仿真模型和数值分析为提高煤矿井下防爆门的抗爆性能提供了理论指导。
煤矿井下作业经常发生瓦斯、煤尘爆炸,产生大量一氧化碳等有毒气体,直接造成安全事故[1]。矿用防爆耐压密闭门(简称防爆门)是规避事故的重要安全装备,其抗爆性能已成为煤矿井下生产装备的研究热点之一,对提升我国煤矿安全生产保障水平等具有重要意义[2]。
在抗爆性能研究方面,Katherine A[3]提出了一种分析救生舱的抗爆性能的数值计算方法,通过将爆炸的动载荷转化为静载荷的方式,均匀加载到救生舱的舱体上,并进行舱体结构的抗爆性能研究。Houf W G等[4]深入研究了瓦斯爆炸后舱体的变形情况,揭示了在瓦斯冲击波作用下舱体的变形规律。刘建英等[5]将泡沫铝夹芯板材料作为舱门,通过加强筋的固定作用强化舱体,通过数值计算了移动式救生舱的强度要求与安全系数。……
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