某款防爆密闭门的有限元分析

当厂家生产出一款防爆密闭门时，需要对其结构进行有效的力学分析，得到它在特定冲击波强度下的应力分布情况，从而判断它的结构是否能达到生产的强度要求。目前防爆门生产厂家常用的力学分析方法是ANSYS有限元分析，人们通过建立防爆密闭门有限元模型，可以进行各种模拟实验。

今天我们就以某款防爆密闭门为例，进行有限元分析，让大家了解这种分析方法的科学性。所选的防爆门尺寸信息如下：门框高2650mm，宽2150mm，门侧板高121.75mm（厚10mm），门外曲板外侧凸出部分520mm（10mm厚），纵向布置的肋板底板厚度10mm，间距为300mm。根据防爆门生产厂家的设计要求，该门结构必须要承受0.6mpa的爆炸压力，并且防爆峰值超压要高于0.6mpa。

防爆密闭门有限元模型的建立：门内外钢板、肋板采用壳单元，壳体大网目尺寸为25毫米。巷道断面面积13.6m²，宽3.2m，高4.6m，巷道壁面为混凝土。巷道为封闭结构，长度为28米，体积为380m³，在内部充入9.5%浓度的瓦斯气体，为试验提供爆炸冲击。人们将起爆点设置在防爆密闭门100米处，然后建立巷道内瓦斯空气混合气体及空气实体单元，壳体大网目尺寸为200毫米。当爆炸发生后，采用流固耦合的计算方法，计算出个数据，从而判断防爆门的相关性能。下图是人们进行有限元分析后的结果，从中可以得出以下结论：该门结构可以承受0.6MPa的爆炸冲击力，可适应于煤矿等场所。