基于apdl防爆机壳优化设计地研究

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1、』㈣必万方数据学位论文的主要创新点一、建立线形光源和电源隔爆外壳的力学模型，采用工程简化计算方法选择螺栓类型，确定螺栓连接孔的布局，完成对隔爆机壳的初始化设计。二、采用APDL(ANSYSParametricDesignLanguage)语言设计隔爆壳体的专用有限元分析程序，用户可以根据实际需要，对不同结构、不同材料的隔爆机壳进行分析与设计。万方数据摘要隔爆型电气设备为具有隔爆外壳的电气设备，己广泛应用于煤炭、矿山、石油、化工、医药等领域。目前，隔爆外壳一般采用按照国家标准GB3836．2—2010根

2、据经验公式的设计方法进行设计。它的设计周期也长，采用了较大的安全裕量，耗费大量的制造材料，因此是一种保守型设计方法。本文以线形光源和电源隔爆外壳为研究对象，对防爆机壳有限元优化设计进行了研究。论文阐述了隔爆型电气设备的防爆机理及防爆设计要求。根据机械设计手册建立线形光源和电源隔爆外壳的力学模型，采用工程简化计算方法选择螺栓类型，确定螺栓连接孔的布局，利用该模型对隔爆机壳进行初始化设计。根据国家标准GB3836．2-2010隔爆机壳在试验时允许有一定量的塑性变形的情况，建立了隔爆外壳的各壁板参数化有限元

3、模型，利用该模型对各壁板的壁厚进行基于塑性变形量的非线性优化分析，得到其最佳设计参数。采用APDL(ANSYSParametricDesignLanguage)语言设计隔爆壳体的专用有限元分析优化设计程序，用户可以根据实际需要，对不同结构、不同材料的隔爆机壳进行分析与设计。论文所建立的隔爆外壳的力学模型、各壁板参数化有限元模型和开发的专用有限元分析优化设计程序在煤炭、矿山、石油、化工、医药等领域中应用的防爆机壳设计中具有很高的应用价值，能够提高防爆机壳的设计效率，缩短设计周期，降低设计和制造成本。关键

4、词：隔爆外壳；防爆设计；有限元；APDL；优化设计万方数据AbstractFlameproofelectricalequipmentwithaflameproofenclosurehasbeenwidelyusedincoal，mining，petroleum，chemical，pharmaceuticalandSOon．Atpresentexplosion-proofenclosure’designiscarriedonwiththeempiricalformulaandaccordingtothe

5、nationalstandardsGB3836．2-2010．Asakindofconservativedesignmethod,Itcostsalongdesigncycleandwastesalotofmaterialforithasusedalargesafetymargin．Soitscostishigh．Thispaperstudiestheexplosion—proofcasingfiniteelementoptimizationdesignbyusinglinearlightsource

6、andpowersupplyflameproofenclosureastheresearchobject．Thispaperhasdescribedtheexplosionproofprincipleandrequirementofflameproofenclosure，establishedthemechanicalmodelofrectangleflameproofenclosurewithMaterialmechanicsandElastic—plasticmechanics，choosedth

7、ebolt够peanddeterminedthearrangementofboltholesbyusingakindofengineeringsimplifiedcalculationmethod．Designedthelinearlightsourceandtheelectricexplosion-proofenclosureinitialmodelaccordingtotheaboveestablishedmechanicalmodel．Accordingtothenationalstandard

8、GB3836．2-2010theshellsallowacertainamountofplasticdeformationduringthetest．atfirstestablishtheparametersfiniteelementshellpanelmodel，thenanalysiseachpanelthicknessinnonlinearandgetthebestdesignparameters．UsingtheAPDL(ANSYSParamet