潛器觀察設(shè)備耐壓殼體優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著人類對(duì)能源消費(fèi)的增長(zhǎng),海洋已成為人類在高科技研究領(lǐng)域中有待深度開(kāi)發(fā)的寶地之一,也成為各國(guó)重要的戰(zhàn)略目標(biāo),是近幾年國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)激烈的熱點(diǎn)之一。如何保護(hù)海洋科技合法的研究部署和海洋資源合理的開(kāi)發(fā)利用,具有先進(jìn)可靠的監(jiān)視控制設(shè)備成為首要條件。潛器觀察設(shè)備是重要的監(jiān)控和搜索工具之一,可隨安裝基體潛伏于特定海水深度下觀察監(jiān)控和搜索海面目標(biāo),在保護(hù)海洋能源的合理開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。由于潛器觀察設(shè)備的重要地位和作用,近年來(lái)關(guān)于它的研

2、究引起越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。
　　耐壓殼體是潛器觀察設(shè)備主要承力結(jié)構(gòu),需要承受高的海水外壓,耐壓殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響著潛器觀察設(shè)備的有效作用載荷。通過(guò)材料的對(duì)比選擇,采用高比強(qiáng)度和剛度的鈦合金材料作為耐壓殼體主體結(jié)構(gòu)材料,選用能承受外界海水壓力的增加透光性能的玻璃材料作為保護(hù)窗罩。通過(guò)對(duì)耐壓殼體部件進(jìn)行有限元分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證所提出的設(shè)計(jì)方案能否滿足預(yù)期使用要求。
　　在特定的使用工況下,經(jīng)過(guò)綜合考慮,本論文提出了單一開(kāi)口

3、和多個(gè)窗口分開(kāi)布置的圓柱形耐壓殼體結(jié)構(gòu)形式,以及玻璃與耐壓殼體連接處的密封方式。對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式耐壓殼體部件進(jìn)行設(shè)計(jì)研究和分析驗(yàn)證,通過(guò)驗(yàn)證結(jié)果提出了耐壓殼體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,結(jié)果表明優(yōu)化設(shè)計(jì)后,耐壓殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和玻璃與耐壓殼體連接處的密封方式及保護(hù)措施均達(dá)到預(yù)期使用要求。
　　通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明,在理論指導(dǎo)下利用大型有限元結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS,建立有限元靜力學(xué)計(jì)算模型,建模時(shí)采用塊單元作為分析單元,模擬實(shí)際的受靜水壓力條件