水下壓力補償用波紋管的力學性能分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、深海壓力問題是各種水下儀器設(shè)備所面臨和必須首先解決的共性問題，壓力補償是當前國內(nèi)外常用的、優(yōu)先考慮和選擇的途徑。在諸多壓力補償裝置中，波紋管式壓力補償裝置被廣泛使用，作為壓力補償裝置主體元件的波紋管的性能直接影響整個裝置的性能。
　　本文利用有限元法，在考慮幾何、材料非線性情況下，對承受軸向載荷的U型波紋管進行非線性靜力分析，探討了該類型波紋管在深海壓力環(huán)境下作為壓力補償元件的力學性能。提出了波紋管變形后體積變化量的計算方法；在考

2、慮液體可壓縮性基礎(chǔ)上，推導出波紋管體積變化量與內(nèi)外壓差以及相應工作水深間的關(guān)系公式，并給出了相應的計算流程；結(jié)合充油式深海壓力傳感器的壓力補償用波紋管，分析了軸向剛度與補償性能間的關(guān)系，并進一步分析了波紋管的結(jié)構(gòu)參數(shù)(壁厚、波高、波數(shù))對其軸向剛度的影響；采用正交試驗法對波紋管波紋參數(shù)取值進行優(yōu)化，獲得了波紋管性能較優(yōu)的波紋參數(shù)范圍；在上述研究的基礎(chǔ)上，提出了一種用于水下壓力傳感器的壓力補償裝置的雙波紋管設(shè)計方案，為水下傳感器的壓力補償