李彬， 庞永杰， 朱枭猛， 程妍雪

(1.哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150001;2.哈尔滨工程大学 船舶工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引言

作为水下航行器的主要结构之一，耐压壳不但能够为载体提供浮力储备，而且是各分类系统设备正常工作的重要保证。特别是环肋圆柱壳具有利于内部舱室布置、加工简单等特点，在水下航行器结构中应用广泛[1]。复合材料作为新型材料的代表，具有比强度大、比刚度高、耐腐蚀性好、结构可设计等特点，与传统金属耐压壳结构相比，在相等强度、刚度条件下，质量大幅度减轻，对增加水下航行器有效载荷、提高续航力有重要意义[2-3]。普通金属耐压壳通常采用外部环肋结构形式来提高耐压壳的整体稳定性[4]。对于复合材料耐压壳结构而言，采用外部加环肋方式不利于加工；采用无肋骨方式需要增加单层厚度，使成本提高、影响经济性能；而采用内部加环肋形式则既可以避免外部环肋和无肋骨方式的不利情况，又可以起到加强结构作用[5]。

应用基于确定性的传统分析方法对环肋复合材料耐压壳结构进行设计时，通常视各变量为确定值，并忽略变量随机分布对结果造成的影响。复合材料各向异性的特点使其对几何尺寸等随机因素变化非常敏感。由于复合材料具有不均匀特性，以至于结构性能对复合工艺的依赖性较强，而各环节工艺参数很难准确把控，致使其偏离确定性分析得到的结果[6]。……