潛艇端部球面艙壁結構性能研究.pdf

1、端部耐壓艙壁是潛艇耐壓殼的重要組成部分之一,按照其結構類型可以分為平面艙壁和球面艙壁。由于結構特點,平面艙壁只應用在特定的場合。而球面艙壁以其質量輕、空間利用率高等優(yōu)點應用于單殼體和雙殼體潛艇耐壓結構中。
　　潛艇端部球面艙壁通常由三部分組成:錐殼,過渡短環(huán)殼和球面殼。其中端部耐壓艙壁所受到的外部載荷主要由球面殼承擔。目前我國現(xiàn)行的《潛艇結構設計計算方法》中對于端部球面艙壁結構的強度及穩(wěn)定性校核是以球面殼為基礎,忽略了錐殼和過渡短

2、環(huán)殼對艙壁強度和穩(wěn)定性的影響。本文對潛艇端部球面艙壁結構性能進行了研究,主要包括以下幾方面。
　　1、簡單介紹了現(xiàn)行的幾大設計規(guī)范中關于耐壓球殼的設計計算公式,對比分析了在統(tǒng)一結構參數(shù)的情況下,各規(guī)范對耐壓球殼工作壓力的計算結果;總結了關于球殼臨界失穩(wěn)壓力的理論和經驗計算公式,在相同的結構參數(shù)時,對比分析了按照各公式計算得到的球殼臨界失穩(wěn)壓力。
　　2、分析了端部球面艙壁為半球殼時各部分結構的幾何尺寸關系,得到了過渡短環(huán)殼半

3、徑關于錐角、錐殼長度和球面殼半徑的計算公式,給出各部分結構關于錐角的變化趨勢;利用有限元軟件對球面艙壁穩(wěn)定性進行了計算,分析了三部分結構參數(shù)變化時對艙壁的影響;基于等強度分析了三部分結構的厚度變化趨勢,并利用有限元驗證其結果的正確性。
　　3、當端部球面艙壁為球冠時,計算了錐殼長度對球面艙壁結構穩(wěn)定性的影響,同時考慮了其他參數(shù)如錐角、過渡環(huán)半徑等對結構的影響,最后對《潛艇結構設計計算方法》中關于球面艙壁穩(wěn)定性計算公式進行修正,提出