一种深海探测装备耐压结构设计方法和承压性分析*
2018-03-13吴国俊
机械研究与应用 2018年1期
赵 龙,吴国俊,吕 沛
(1.青岛海洋科学与技术国家实验室海洋观测与探测联合实验室,山东 青岛 266237; 2.中国科学院 西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119)
0 引 言
随着我国对深海资源的探索逐步深入,深海装备的应用研发也得到了广泛发展。深海装备的耐压壳体结构是解决装备应用于深海的关键技术之一,它是能够为电子元器件、电源等仪器单元提供安装空间的水密性壳体[1]。耐压壳体的结构形式一般分为:球壳型、锥壳型、圆柱壳型、球柱组合型、锥柱组合型等[2]。所有的耐压结构形式都由曲面薄壳结构组成,因为曲面薄壳结构在外部深水压力的作用下能够较好的把曲面上的载荷均匀的传到每个微小面单元中,使之具有较高的强度和结构稳定性,这也是今后结构设计者需要关注的重点方向。结合在深海探测装备研发项目中遇到的实例问题就深海耐压壳体的设计方法和强度、刚度的计算仿真进行详细探讨。
1 深海探测装备耐压壳体设计
因该深海探测装备是用于深海的观测和探测,采用脉冲激光器作为主动照明光源,使用ICCD相机作为成像接收器,ICCD相机与激光器间需进行高频通讯,因此把水密性耐压壳体设计成一体结构。耐压壳体包含两个圆柱形舱体,两圆柱舱体间通过中间的实体块相连接,且由于电子元器件功能上的需要须使两圆柱舱体间应有尽量小的舱体间距。其三维模型及结构详图如图1、2所示。

图1 三维模型示意……
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