耐壓艙作為水下機(jī)器人的主要承壓部件,不僅為水下機(jī)器人核心元件提供了必要的安裝空間,而且為水下機(jī)器人在水下高壓條件下穩(wěn)定作業(yè)提供了保障,其質(zhì)量更是制約著水下機(jī)器人的成本及續(xù)航時(shí)間,故設(shè)計(jì)一種強(qiáng)度高、密封性好、質(zhì)量小的水下機(jī)器人耐壓艙具有重要意義,其具體研究內(nèi)容如下:根據(jù)所設(shè)計(jì)水下機(jī)器人的實(shí)際工況及輕量化原則設(shè)計(jì)了一種由球形殼體及圓板形封頭所構(gòu)成的耐壓艙結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析,通過建立臨界壓力方程計(jì)算出了耐壓艙的穩(wěn)定條件、臨界壓力值及臨界應(yīng)力值。同時(shí)對(duì)耐壓艙進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,通過里茲法及Reissner-Naghdi薄殼理論得出了其振動(dòng)頻率方程及動(dòng)力學(xué)方程。利用ANSYS Workbench對(duì)耐壓艙殼體及封頭進(jìn)行了強(qiáng)度仿真分析,由結(jié)果云圖可知兩者所受最大等效應(yīng)力均在材料許用應(yīng)力值范圍內(nèi),且最大形變量也符合設(shè)計(jì)要求,耐壓艙強(qiáng)度及穩(wěn)定性良好。同時(shí)對(duì)耐壓艙殼體進(jìn)行了模態(tài)分析得出了其六階模態(tài)的固有頻率,并與其共振頻率進(jìn)行了比較,結(jié)果表明殼體固有頻率遠(yuǎn)離其共振頻率無共振危險(xiǎn)。然后簡化了耐壓艙密封模型,并利用ANSYS Workbench對(duì)其進(jìn)行了密封仿真分析,結(jié)果顯示O型密封圈堵住了密封...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 水下機(jī)器人的分類及應(yīng)用
    1.3 水下機(jī)器人耐壓艙國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 水下機(jī)器人耐壓艙國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 水下機(jī)器人耐壓艙國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 水下機(jī)器人耐壓艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 耐壓艙殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.2 耐壓艙封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 耐壓艙艙體連接設(shè)計(jì)
    2.4 耐壓艙密封設(shè)計(jì)
    2.5 耐壓艙強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析
    2.6 耐壓艙動(dòng)力學(xué)分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 水下機(jī)器人耐壓艙仿真分析
    3.1 耐壓艙殼體強(qiáng)度仿真分析
    3.2 耐壓艙殼體模態(tài)分析
    3.3 耐壓艙封頭強(qiáng)度仿真分析
    3.4 耐壓艙密封仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 水下機(jī)器人耐壓艙參數(shù)優(yōu)化
    4.1 耐壓艙殼體參數(shù)優(yōu)化
        4.1.1 殼體優(yōu)化參數(shù)設(shè)置
        4.1.2 DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)及模型精度檢驗(yàn)
        4.1.3 靈敏度分析
        4.1.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.2 耐壓艙封頭參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 封頭優(yōu)化參數(shù)設(shè)置
        4.2.2 DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)及模型精度檢驗(yàn)
        4.2.3 靈敏度分析
        4.2.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 水下機(jī)器人耐壓艙打壓實(shí)驗(yàn)及湖測實(shí)驗(yàn)
    5.1 耐壓艙打壓實(shí)驗(yàn)
    5.2 耐壓艙湖測實(shí)驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作與總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3838840