本文關(guān)鍵詞：載人潛水器耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展與工業(yè)的騰飛，陸地資源已經(jīng)不能滿足社會飛速發(fā)展的需要。占地球表面積70.8%的海洋蘊藏了豐富的油氣和礦產(chǎn)資源，是人類的明天和未來的希望。海洋開發(fā)中的新熱點是深海資源的開采與利用，載人深潛器作為深海科學考察與探索的工具之一，它能夠攜載科學家深入大洋深處，直觀的進行科學考察與研究工作，在深海地質(zhì)研究、資源調(diào)查、海洋生物研究等方面擁有著不可替代的作用，而耐壓殼結(jié)構(gòu)作為載人潛器中首要關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)系到潛水器及人員設(shè)備的安全性，因此要求耐壓殼結(jié)構(gòu)具有足夠的強度與穩(wěn)定性。 本文基于國家重大專項項目“深水輕載作業(yè)型HOV概念設(shè)計研究”，開展耐壓殼體結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作并對其做強度與穩(wěn)定性分析。 首先，依據(jù)耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的因素及最佳設(shè)計流程，確定了耐壓殼體材料、結(jié)構(gòu)形式、安全系數(shù)大小及球殼內(nèi)徑，利用CCS規(guī)范計算了殼體厚度，并根據(jù)模型初步設(shè)計尺寸計算了耐壓殼體重量排水量。其次，通過比較線性屈曲與非線性屈曲分析兩種有限元分析方法在穩(wěn)定性分析中的優(yōu)缺點，確定選用非線性屈曲分析方法來分析耐壓殼體穩(wěn)定性，將CCS規(guī)范、GL規(guī)范以及球殼穩(wěn)定性計算中的經(jīng)驗公式計算結(jié)果與有限元分析結(jié)果進行了比較分析，結(jié)果表明有限元分析結(jié)果滿足規(guī)范中屈曲計算的要求。通過引入初始缺陷，研究了其對耐壓球殼穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響，通過對人員出入艙圍欄及主側(cè)觀察窗座參數(shù)的改進，提高了耐壓殼結(jié)構(gòu)臨界失穩(wěn)力。最后，建立了無開孔以及多開孔耐壓球殼模型，，分析了耐壓殼體結(jié)構(gòu)強度，分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)整體及開孔局部區(qū)域強度均滿足CCS規(guī)范要求，提出了一種區(qū)別于傳統(tǒng)圍壁加強的斜面過渡加強方式，結(jié)果表明采用斜面過渡加強方式，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布更均勻，能夠有效減小應(yīng)力集中問題。
【關(guān)鍵詞】：HOV 結(jié)構(gòu)設(shè)計 耐壓殼體 穩(wěn)定性分析 強度分析
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U674.941
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 載人潛水器發(fā)展11-12
• 1.3 課題研究的背景及意義12-13
• 1.4 耐壓殼結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 潛水器耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計17-27
• 2.1 耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計原則17-18
• 2.2 耐壓殼體材料的選擇18-19
• 2.3 耐壓殼結(jié)構(gòu)形式的選擇19-21
• 2.4 安全系數(shù)的確定21-22
• 2.4.1 幾何尺寸、材料方面的影響21-22
• 2.4.2 設(shè)計計算公式的可靠性22
• 2.4.3 制造加工的影響22
• 2.4.4 管理使用方面的影響22
• 2.5 耐壓殼尺寸的確定22-24
• 2.5.1 球殼內(nèi)徑22-23
• 2.5.2 球殼厚度23-24
• 2.6 耐壓殼體重量排水量計算24-25
• 2.7 本章小結(jié)25-27
• 第3章 穩(wěn)定性理論27-39
• 3.1 薄殼穩(wěn)定性理論27-32
• 3.1.1 彈性薄殼穩(wěn)定性理論27-28
• 3.1.2 塑性薄殼穩(wěn)定性理論28-32
• 3.2 球殼穩(wěn)定性理論公式和經(jīng)驗公式32-34
• 3.3 穩(wěn)定性分析的有限元理論34-38
• 3.3.1 線性屈曲分析34
• 3.3.2 非線性屈曲分析34-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 耐壓殼穩(wěn)定性分析39-61
• 4.1 無開孔耐壓球殼臨界失穩(wěn)力分析39-50
• 4.1.1 CCS 規(guī)范校核穩(wěn)定性39-40
• 4.1.2 GL 規(guī)范校核穩(wěn)定性40
• 4.1.3 經(jīng)驗公式計算臨界失穩(wěn)力40-41
• 4.1.4 線性屈曲有限元分析41-44
• 4.1.5 非線性屈曲有限元分析44-49
• 4.1.6 經(jīng)驗公式、規(guī)范與有限元計算結(jié)果對比49-50
• 4.2 單開孔耐壓球殼臨界失穩(wěn)力分析50-56
• 4.2.1 人員出入艙開孔屈曲分析50-54
• 4.2.2 主側(cè)觀察窗開孔屈曲分析54-56
• 4.3 多開孔耐壓球殼臨界失穩(wěn)力分析56-58
• 4.3.1 網(wǎng)格劃分及邊界條件56-57
• 4.3.2 載荷與增量步控制57
• 4.3.3 計算結(jié)果后處理57-58
• 4.4 開孔對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響分析58
• 4.5 本章小結(jié)58-61
• 第5章 耐壓球殼強度分析61-71
• 5.1 受壓球殼應(yīng)力規(guī)范計算61
• 5.1.1 無開孔球殼應(yīng)力計算61
• 5.1.2 開孔區(qū)域應(yīng)力計算61
• 5.2 無開孔耐壓球殼強度分析61-63
• 5.3 多開孔耐壓球殼強度分析63-68
• 5.3.1 傳統(tǒng)開孔加強方法63-64
• 5.3.2 圍壁加強開孔強度分析64-66
• 5.3.3 斜面過渡開孔強度分析66-68
• 5.3.4 兩種加強方法比較68
• 5.4 本章小結(jié)68-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果77-79
• 致謝79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：載人潛水器耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：286046