矿用安全舱主要针对瓦斯煤尘爆炸的过程中,为矿井工作人员提供安全避难的场所,其舱体结构防爆能力的检测将是安全舱研发工作的重中之重。本文主要以矿用安全舱在爆轰波冲击载荷作用下的强度与刚度校核问题进行有限元分析为主旨,并针对有限元分析结果采取CAE结构优化对舱体进行结构改进,从而改善其安全舱的防爆性能。本文首先研究了矿用安全舱的防护系统、仿真分析等相关理论。其次建立了安全舱的有限元模型。最后运用Hyperworks分析软件对其矿用安全舱进行有限元分析,得出矿用安全舱的舱体整体和舱体骨架的应力、应变分布图,并给出最大应力应变的时间变化曲线,运用材料力学强度理论和矿用安全舱判别失效标准对其进行分析校核,针对其舱体的应力过大的部位进行仿真优化处理。此外为了提高舱体单元的刚度,本文借助计算机结构优化相关理论,基于一阶模态分析对该模型进行形状优化,只改变其形状,不改变其厚度参数,质量不变,从而提高模型的固有频率和刚度。优化后,采取再次加载求解,对优化前后进行对比分析,为改进设计提供了帮助。