韩 潇，祁 妍，刘波涛

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

真空容器为空间环境模拟器的重要分系统，在做热试验时，其内部为高真空状态，外部要承受1个大气压，因此在设计时需要进行容器结构强度和稳定性分析计算。为了满足航天器真空热试验的需要，容器中需要提供高真空、冷热交变等模拟环境，同时在试验中又需要检测模拟环境参数以及航天器的相关参数，为此在容器上开有许多功能孔，而这些开孔势必会对容器的强度和稳定性造成一定的影响。如果容器补强措施不好，则可能会因为稳定性的问题而影响容器的真空性能。因此，真空容器的稳定性分析与设计至关重要。

本文介绍了真空容器结构强度和稳定性的设计理论与方法，并采用有限元方法对大型空间环境模拟器真空容器的强度和稳定性进行了计算分析。

式中：Pcr为筒体临界压力，MPa；δe为筒体有效厚度，mm；D0为筒体外直径，mm；L为筒体计算长度，mm；E 为筒体材料弹性模量，MPa。

考虑到真空容器材料不均匀、制造误差以及安全系数等因素，经推导得到基于稳定性算法的圆筒容器壁厚计算公式为

1 容器稳定性计算方法

真空容器的失稳包括局部失稳（如开孔）和整体失稳，这2种失稳都会导致严重的后果。针对真空容器的稳定性分析，有临界压力失稳计算方法和有限元分析方法。

1.1 临界压力失稳计算方法

基于薄壳筒体稳定性理论，工程设计中常用B.M.Pamm近似计算方法即计算真空容器失稳临界压力，其计算公式为[1]