深海用复合材料耐压壳体结构设计方法研究

发布时间：2021-05-21 03:27

　　与金属材料相比,复合材料具有更高的比强度和比模量,从美国等水下科技强国的设备来看,碳纤维复合材料是制作深海用耐压舱的重要途径。但是,目前国内尚无成熟的复合材料耐压舱设计方法和规范,因此本文以水下1000 m级复合材料耐压舱为例,采用经验公式对其进行壁厚估算,然后基于ANSYS有限元分析软件对耐压舱进行强度校核和稳定性分析,最终通过外压性能测试对复合材料耐压舱进行验证。研究发现,对于薄壁圆筒型复合材料耐压舱,其破坏模式为失稳破坏,本文采用的经验公式可用于薄壁复合材料耐压舱的工程应用设计。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
1 设计工况及材料性能参数
2 复合材料耐压舱结构设计
    2.1 深海滑翔机用耐压舱的壁厚计算
    2.2 薄壁圆筒的稳定性校核
        2.2.1 建立有限元分析模型
        2.2.2 有限元分析结果
3 制作试验件及外压试验
    3.1 强度性能考核试验
    3.2 爆破试验
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]GB 150.1～150.4—2011《压力容器》内容简介[J]. 易彤.  中国标准导报. 2012(04)
[2]等容重柱形壳和球壳的耐外压实验研究[J]. 吴洪飞,王新云,王仲仁.  哈尔滨工业大学学报. 2002(03)
[3]提升国家海洋技术总体实力 推进我国海洋强国建设[J]. 朱光文.  海洋技术. 2002(01)
[4]Argo浮标技术研究初探[J]. 余立中,商红梅,张少永.  海洋技术. 2001(03)
[5]炭纤维前驱体聚丙烯腈原丝的研究[J]. 张旺玺,刘建军,王艳芝,蔡华苏.  合成技术及应用. 1999(03)
[6]碳纤维的表面处理对其力学性能和结构的影响[J]. 田军,薛群基,王齐祖.  合成纤维. 1998(01)
[7]碳纤维的发展与应用[J]. 赵稼祥.  纤维复合材料. 1996(04)

博士论文
[1]深海耐压结构型式及稳定性研究[D]. 王林.中国舰船研究院 2011

硕士论文
[1]计及海洋参数水下滑翔机耐压壳体优化[D]. 刘进.天津大学 2014



本文编号：3198955