煤矿井下作业经常发生瓦斯、煤尘爆炸，产生大量一氧化碳等有毒气体，直接造成安全事故[1]。矿用防爆耐压密闭门（简称防爆门）是规避事故的重要安全装备，其抗爆性能已成为煤矿井下生产装备的研究热点之一，对提升我国煤矿安全生产保障水平等具有重要意义[2]。
在抗爆性能研究方面，Katherine A[3]提出了一种分析救生舱的抗爆性能的数值计算方法，通过将爆炸的动载荷转化为静载荷的方式，均匀加载到救生舱的舱体上，并进行舱体结构的抗爆性能研究。Houf W G等[4]深入研究了瓦斯爆炸后舱体的变形情况，揭示了在瓦斯冲击波作用下舱体的变形规律。刘建英等[5]将泡沫铝夹芯板材料作为舱门，通过加强筋的固定作用强化舱体，通过数值计算了移动式救生舱的强度要求与安全系数。宋胜伟等[6]采用ANSYS仿真软件模拟舱体内的自动隔离门不同外界环境下的应力应变情况。吴广明等[7]通过LS-DYNA有限元软件仿真研究了舱室内在爆载荷作用下铺设凯夫拉防护材料发生的动态响应规律，建立了动态响应的有限元模型及舰艇舱室结构模型。王文娟等[8]在有限元方法的基础上通过结构动力分析的方式系统研究了煤矿的避难硐室中的密闭门在爆炸载荷作用下的受力及变形情况。
本文针对防爆门的设计和结构模型，采用显式非线性动力分析方法，通过建立有限元仿真模型，数值分析防爆门抗爆性能响应。
1. 防爆门的设计要求及结构模型
在实际应用中，防爆门采用一种整体式的应用结构，门体为密闭式，防爆门的门体结构如图1所示。防爆门的门体为矩形结构，宽1120 mm，高2120 mm；防爆门的铰链联接板是门体的联接零件，长60 mm，厚225 mm；防爆门的门扇厚约200 mm，并且门扇的边缘安装有耐高温的密封条；防爆门门体的内腔尺寸约为1000 mm×2000 mm，防爆门门体的内腔四角具有圆形外观；加强筋是防爆门上关键的固定件，排布在门体的门扇内腔中。防爆门的主要联接材料是Q345钢，门体结构主要由Q345钢的扁条焊接而成，门体中间及门框均采用Q345钢的扁条联接。
