基于拓扑优化和形状优化技术的新型防爆密闭门结构设计

文章运用基于变密度法的拓扑优化技术和形状优化技术,结合工程设计经验,在现有防爆密闭门的基础上,设计开发了新型防爆密闭门。新型防爆密闭门在抗爆炸冲击性能不减弱的前提下,主体结构质量减小了14%。文章还提供了一套典型的优化设计技术指导产品结构设计的正向开发流程和经典案例,可对其他产品的正向开发、结构优化设计起指导作用。

防爆密闭门的有限元分析

为研究煤矿巷道防爆密闭门结构的抗冲击能力问题,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对其进行抗爆分析,利用Solid Works设计密闭门结构并导入有限元软件,定义材料属性、划分网格、施加载荷和边界条件,定量地分析整体及局部结构的位移变化、应力集中区域和变形结果,对抗冲击结构的性能进行研究。结果表明:该防爆密闭门的结构能够抵抗0.6 MPa的冲击力。