煤矿井下救生舱抗爆性能数值模拟检测简要规范(建议稿)

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1、附件：煤矿井下可移动式救生舱舱体抗爆炸冲击性能数值模拟分析规范（征求意见稿）1前言本规范由安标国家中心组织有关专家研究提出。起草过程中，得到北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室、中安金力（北京）安全生产技术研究院、哈尔滨工业大学等单位专家的大力支持。本规范规定了煤矿井下用可移动式救生舱舱体抗爆炸冲击性能数值模拟分析的基本条件、方法、步骤、判别准则及分析报告的相关要求。本规范适用于煤矿井下可移动式救生舱舱体整体结构抗爆冲击性能分析，不适用于救生舱内部设备性能分析及软体式救生舱软体展开部分的抗爆冲击性能分析

2、。2基本依据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总煤装〔2011〕15号），2011年1月25日。3主旨思想通过数值仿真模拟井下瓦斯煤尘爆炸在井巷中产生的流场载荷，将该流场载荷作为救生舱结构动力响应分析的载荷条件。按舱体实际结构尺寸进行建模，保留主体结构特征，细小部件做合理简化，进行整舱强度分析。he"governingforthepeople","Nomattertheinterestsofthemasses"conceptunderstandingisnotinplace.Thespecifi

3、cworktreatswiththedeployment,afewleadingcadrescomplainthatworkistoocomplicated,toomuchresponsibility,thepressureistoolarge,toomuchemphasisonthedifficultyofthework.Forexample,noncoalmine7细化舱体重点部位，细小部件按实际结构建立计算模型，进行重点部位强度、密封性分析。4基本条件4.1爆源条件数值模拟分析中，载荷来源于瞬时爆轰爆

4、源。爆源初始体积200m3，爆源瞬时爆轰压力以在距离爆源100m处产生救生舱所要求的抗爆压力（流场载荷,下同）为初始值，用以模拟计算瞬时爆轰爆源产生的冲击波在井巷中的传播及对救生舱的冲击作用。抗爆压力由救生舱产品制造方提出，但不小于2×0.3MPa（2为安全系数）。4.2井巷条件选取典型巷道条件：半圆拱型，尺寸如图1所示；等截面直巷道；长度包括爆源段28m，冲击波传播段100m，救生舱长度，后端长度（大于救生舱长度）。救生舱布置位于巷道水平方向几何中心。图1巷道截面尺寸与救生舱布置4.3救生舱条件救生舱为实

5、际产品，由制造方提供产品结构完整图纸和全部材料的型号规格等。4.4救生舱安装条件依据制造方提供的救生舱的实际固定方式，he"governingforthepeople","Nomattertheinterestsofthemasses"conceptunderstandingisnotinplace.Thespecificworktreatswiththedeployment,afewleadingcadrescomplainthatworkistoocomplicated,toomuchresponsib

6、ility,thepressureistoolarge,toomuchemphasisonthedifficultyofthework.Forexample,noncoalmine7可采用固定连接（如舱底与巷道刚性连接）或简支方式连接（如舱底与巷道采用铰链或铆索连接），连接方式和连接点个数及连接部位应与实际检测或使用安装情况完全一致。4.5数值模拟软件AUTODYN或LS-DYNA。5数值模拟分析方法5.1模型设计5.1.1巷道模型巷道断面节点尺寸＜200mm，轴向节点尺寸＜200mm，单元为六面体，出口端

7、采用流出边界，其它边界均采用刚性固壁边界。5.1.2爆源模型巷道一端28m内产生高压气体，爆源初始体积200m3；气体初时压力满足100m处产生的冲击压力为救生舱检测所要求的抗爆压力。5.1.3救生舱舱体模型救生舱整体结构模型：依据舱体实际尺寸进行建模，保留主体结构特征，细小部件做合理简化，对舱体主体结构的实体梁柱采用实体单元，空心梁柱采用壳单元，板壳结构采用壳单元，整体尽量采用结构化网格。实体梁柱截面每边网格≥2排；壳单元网格尺寸不小于壳体厚度的5倍，同时不大于壳体厚度的20倍。重点部位模型：取舱体重点部

8、位及其周围区域，对区域内细小构件按实际结构建立计算模型。周围区域范围不小于结构最大尺寸的0.5倍，该区域内如遇有边界，以边界为准。材料选取弹塑性非线性本构模型。5.1.4舱体与巷道连接模型根据制造方提供的救生舱与巷道固定方式，采用固定连接（如舱底与巷道刚性连接）或简支方式连接（如舱底与巷道采用铰链或铆索连接）。he"governingforthepeople","Nomattertheinterestsofthe