刘 洋，崔立军

（1.天津职业大学机械工程实训中心,天津30022；2.天津职业技术师范大学工程实训中心，天津300410）

1 引言

耐高压试验观察装置主要用于模拟深海试验装置受力情况，最高可以模拟7000米海水的压力作用，便于研究观察窗受海水循环压力作用时的应力、应变和疲劳及裂纹的情况［1］。该装置可有效改善目前标准试验的缺陷，可以针对具体的海水压力情况进行模拟试验，使得试验研究更能接近海试过程中观察窗的受力情况。因此对耐高压试验观察装置进行设计分析，具有重要的应用价值。

国内外学者对此进行了一定的研究：文献［2］研究不同的密封装置对海底耐高压观察窗的受力影响；文献［3］基于软件模拟，分析不同的参数对观察装置密封圈Von Mises应力的影响规律；文献［4］采用等效试验研究观察装置的受力情况；文献［5］采用试验方法分析密封装置在深海的受力状态，为优化设计提供参考。

针对应用于圆锥形观察窗研究的试验用耐高压观察装置进行设计，对比球壳型和圆筒型压力装置的优缺点，选取圆筒型进行尺寸设计，基于有限单元法对结构强度进行分析；对密封装置进行设计，选取O型圈结构，利用Marc软件对O型圈进行密封分析，获得最佳密封间隙和压缩率；并对密封间隙和压缩率对O型圈应力的影响进行分析；根据设计最大加压情况，对连接装置和加压装置进行设计；对比实测观察窗主轴位移拟合值与理论分析、仿真分析结果的差异，验证装置的可靠性。……