蛋形耐压壳力学特性研究.pdf

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1、第20卷第l一2期2016年2月船舶力学JournalofShipMechanicsV01．20No．1—2Feb．2016文章编号：1007—7294(2016)01—0099—11蛋形耐压壳力学特性研究张建1’2，王明禄1，王纬波2，潘宝俊1，吴文伟2(1江苏科技大学，江苏镇江212003；2中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室，江苏无锡214082)摘要：深入研究了复合材料蛋形耐压壳的力学特性。首先建立蛋形耐压壳母线方程及解析法力学模型；在此基础上，推出极限强度载荷、屈曲临界载荷与厚度的定量关系式，以及厚度和浮力系数的求解方程，并研究了

2、同比条件下球形耐压壳的力学特性。结果表明，蛋形耐压壳综合性能优于球形耐压壳，可最优协调强度稳定性、浮力系数、空间利用率、人机环特性以及水动力学特性，且对缺陷敏感性低，便于开孔、开窗，在深海潜水器上具有良好的应用前景。关键词：蛋形耐压壳；设计理论；复合材料；力学特性中图分类号：TE58U661．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—7294．2016．hi．012ResearchonmechanicalpropertiesoftheeggsheH—shapedpressurehullZHANGJianl，WANGMing-l

3、ul，WANGWei-bo27PANBao-junl，形UWen-wei2(1JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China；2NationalKeyLaboratoryonShipVibration＆Noise，ChinaShipScientificResearchCenter，Wuxi214082，China)Abstract：Mechanicalpropertiesofthecompositeeggshen-shapedpressurehullwerestudied，

4、and，theshapefunctionandanalyticalmechanicalmodelsfortheeggsheH-shapedhullwereproposed．Onthisbasis，func-tionsofultimatestrengthloadandcriticalbucklingloadwithrespecttothicknesswerederived，andequa—tionsinvolvingthicknessandbuoyancyfactorwerealsoobtained．Afterwards，mechanicalprop

5、ertiesofthesphericalpressurehullunderthesameconditionwereinvestigated．TheresultsshowthattheeggsheU—shapedpressurehullpossessmanyadvantagescomparedwiththesphericalpressurehull．Itcouldbemostopti—mallydesignedwithcoordinatingstrength，stability，buoyancyfactor，interiorlayout，man-ma

6、chine-envi-ronmentcharacteristicsandhydrodynamics．Futhermore，theeggshell-shapedpressurehullisanimperfcc-tion—insensitivestructure，andisconvenienttoopenholesandwindows，whichhasagood印plicationprospectondeepseasubmersibles．Keywords：eggshell-shapedpressurehull；designtheory；composi

7、te；mechanicalproperties0引言潜水器是大洋勘查与深海科学研究的重要装备，作为潜水器的重要组成部分，耐压壳起着保障下收稿日期：2015—11—13基金项目：国家自然科学基金项目(51205173)；江苏省基础研究计划(自然科学基金)一青年基金项目(BK20150469)作者简介：张建(1984一)，男，博士后，讲师，E—mail：zhjianl27@163．eom；王明禄(1992一)，男，硕士研究生，通讯作者，E—mail：wmlu2005@163．corn；王纬波(1970一)，男，研究员，通讯作者，E—mail：weibo

8、_70@hotmail．corn。100船舶力学第20卷第1-2期潜过程中内部设备正常工作和人员健康安全的作用，其重量占潜