张 瑞，禹建勇，王 成，武文俊

(1.南京科远智慧科技集团股份有限公司，江苏 南京 211102； 2.江苏省热工过程智能控制重点实验室，江苏 南京 211102)

0 引 言

隔爆型执行机构广泛用于火电、石化、冶金等工业领域，常处于易燃易爆气体环境。接线盖安装于隔爆型执行机构接线腔的端部，保护接线腔内接线端子等一系列零部件，接线盖必须承受爆炸性气体混合物通过接线盖的隔爆结合面进入执行机构内部后爆炸但不损坏，同时不会因内部爆炸而引爆外部爆炸性气体[1]，从而确保隔爆型执行机构的安全性能。接线盖的隔爆设计对隔爆型执行机构的隔爆性能具有重要意义。

目前多采用静压实验来验证接线盖是否满足隔爆标准，水压变化曲线为0～5 s，压力由0增加至2 MPa，保持10 s，最后5 s内压力逐渐完全释放[2]。在承受水压时，接线盖隔爆结合面与箱体隔爆结合面的配合间隙须满足隔爆标准规定的隔爆通道直径要求[1]。因此，隔爆型执行机构接线盖设计的关键点在于接线盖的隔爆结合面变形是否满足隔爆标准要求。但目前大多数隔爆型执行机构产品的接线盖并未进行专业的隔爆设计，大多依赖设计人员的工程经验，通过壁厚加厚，或盲目设置加强筋的方法增强接线盖刚度，缺乏系统的理论指导。

随着拓扑优化理论的不断发展与完善，拓扑优化技术被广泛应用到工程中[3-6]。拓扑优化技术中应用最为广泛的是变密度法，以变量的密度函数形式，显式地表达单元相对密度(在0～1之间连续变化)与材料弹性模量之间的关系，在给定的载荷及边界条件下，寻求结构最佳的传力路线，寻找设计区域内的材料分布的最优形式[7-10]。……