防爆密闭门作为煤矿井下紧急避险系统的关键部件,有着很高的质量要求。拓扑优化技术和形状优化技术,是CAE优化技术中应用最为广泛的两种优化技术。CAE优化技术虽然提出较早,但在国内很少被应用在产品的结构设计过程中。本文针对某企业设计开发的矿用防爆密闭门,依据《煤矿可移动式硬体救生舱通用技术条件》中对数值模拟分析的要求,得出防爆密闭门表面所受最大冲击波压力载荷为0.6MPa,作用时间为300ms。在此工况下,利用ANSYS/LS-DYNA软件,对其抗爆炸冲击性能进行数值模拟分析。本文定量分析了防爆密闭门的强度、刚度、密封性和导热性。因产品原始设计结构的抗冲击性能不能达到标准要求,故需对其进行结构设计优化,从而使其性能指标达到标准要求。本文运用了两种结构设计优化方法,分别对防爆密闭门原始结构进行优化设计,即：(1)基于传统设计经验的结构设计优化(2)基于CAE优化技术的结构设计优化由以上两种结构设计优化方案,得到了两种不同设计结构的防爆密闭门。对这两种不同设计结构的防爆密闭门进行结构对比,并分别对其进行数值模拟分析,可得：(1)基于不同结构设计优化方案得到的两种防爆密闭门,其抗冲击性能均能达到标准要求,产品质量均安全可靠。(2)基于CAE优化技术设计得到的新型防爆密闭门门体质量比基于传统设计经验优化得到的防爆密闭门门体质量减小了14%,产品成本大幅降低,减重成果明显。由此可得本文撰写的两个结论：(1)CAE优化技术的广泛应用,可加速国内的产品设计开发由逆向设计开发转变为正向设计开发,并且设计开发的过程与结果都是高效与准确的。(2)本文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、结构优化设计起思路指导和方法借鉴的作用。