深海載人潛水器是現(xiàn)代海底探查重要裝備,觀察窗是其觀察外界環(huán)境的重要途徑。針對大深度載人潛航器觀察窗三種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行靜力學(xué)分析,得出自由邊界和固定邊界的應(yīng)力和應(yīng)變變化情況,為后續(xù)研究提供參考。基于有限元分析,對影響觀察窗應(yīng)力的尺寸參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行對比分析,結(jié)果可知:對于平圓形觀察窗而言,隨著厚徑比的增大,應(yīng)力逐漸減小,當(dāng)厚徑比達(dá)到1之后,應(yīng)力變化趨于平緩;對于錐臺形觀察窗而言,隨著錐角的增大,應(yīng)力逐漸減小,當(dāng)錐角達(dá)到90°之后,應(yīng)力變化趨于平緩,隨著厚徑比的增大,應(yīng)力逐漸減小,當(dāng)厚徑比達(dá)到1之后,應(yīng)力變化趨于平緩;對于球扇形觀察窗而言,隨著錐角的增大,應(yīng)力逐漸減小,當(dāng)錐角達(dá)到90°之后,應(yīng)力變化趨于平緩,隨著厚徑比的增大,應(yīng)力逐漸減小,當(dāng)厚徑比達(dá)到1之后,應(yīng)力變化趨于平緩;三種結(jié)構(gòu)形式中,球扇形觀察窗的應(yīng)力狀態(tài)最好。 

【文章來源】：機(jī)械設(shè)計與制造. 2020,(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

厚徑比對球扇形觀察窗的影響

平圓形和錐臺形觀察窗的徑向應(yīng)力和軸向應(yīng)力在軸線上的分布，如圖2所示。兩種形式的軸向應(yīng)力分布趨勢大體相同，而徑向應(yīng)力雖然變化趨勢相同，但是數(shù)值上有很大的差別，盡管平圓觀察窗的高壓面壓應(yīng)力數(shù)值要小于錐臺形，但是平圓形觀察窗的低壓面出現(xiàn)了拉應(yīng)力�？梢�，相同尺寸下，錐臺形這種結(jié)構(gòu)能夠消除低壓面中心處的拉應(yīng)力。4 結(jié)論


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