1. 研究目的与意义（文献综述）

耐压壳体作为潜水器中重要的组成部分，一方面能够为潜水器提供浮力，另一方面能保障潜水器内部设备在水下的安全性，从而能够正常工作。一个合理的耐压壳体结构应当在深水的高压环境下不被破坏，能够满足强度、稳定性以及局部强度的要求，同时还能够保证其结构重量更优，使得材料能得到充分利用，壳体厚度更小。为了能够建造出性能优良的潜水器，就需要在设计阶段通过计算对耐压壳的结构性能做出准确的分析。

目前国内外关于耐压壳结构的设计方法、结构特点和结构分析方法有很多资料可以参考，如刘峰等对耐压球壳进行了设计，确定了壳体材料、结构形式和主要尺度，完成了基于规范的耐压球壳强度校核和稳定性分析，并设计了开孔加强结构，完成了基于有限元耐压球壳模型强度校核，最后在考虑了材料非线性、初始缺陷等因素的基础上，采用弧长法完成了耐压球壳的稳定性分析；张吟等对当今的单层耐压壳结构设计进行了评述，并设计了一种基于分层/分压的新型耐压壳结构，该结构借鉴了自然界的两种深潜动物的结构：抹香鲸分层结构和鹦鹉螺隔片分割螺壳形成亚结构，综合了这两种结构特性的双层壳结构能够有效提高抗压能力，从而提升深潜能力；张建等以鹅蛋壳为原型，深入开展蛋形耐压壳的力学特性研究，确定耐压壳的设计条件及蛋形函数，建立了蛋形耐压壳力学模型，提出蛋形耐压壳的设计方法，并设计同比条件下的球形耐压壳，在4km设计水深下，结合有限元法对比分析两种耐压壳的强度、稳定性等性能；杨卓懿等根据潜水器的使用要求，考虑最小重量原则及内部设备布置要求，基于规范和有限元方法设计工作潜深为2km的深潜器耐压舱。耐压舱端部采用平盖封头的圆柱壳并采用比强度高的钛合金材料，在isight集成优化环境下进行结构优化并获得最优解；n. m. nouri等在目前的auv壳体设计研究中提出了一种新的技术，即基于压力分布设计auv壳体，根据auv壳体周围的压力分布会影响其重要的流体力学参数的特点，选择了一些剖面进行数值模拟研究，通过软件设计出压力分布趋于缓和的壳体轮廓。

本次毕业设计基于“4000米水深潜水器耐压壳结构设计与强度”这一课题对耐压壳结构进行设计，并完成强度校核和稳定性分析，从而验证设计方案满足规范要求，为深水无人潜水器耐压壳结构的设计提供了参考。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

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，耐压壳起着保障下潜过程中内部设备正常工作的作用。作者设计了工作深度为4000m的五种潜水器耐压壳结构，采用有限元分析的方法对比分析其强度及稳定性，并利用ccs规范进行校核。

3. 研究计划与安排

第1-2周：文献调研及翻译；

第3-4周：结构方案选型及设计，绘制结构设计草图；

第5-6周：结构尺寸计算，完善结构设计图纸；

4. 参考文献（12篇以上）

1.刘峰,陈威,高良田,李子凡.轻载作业型载人潜水器耐压球壳设计.海洋技术学报.2017.36(2).

2.张吟,刘小明,雷现奇,孙成奇,方新,魏宇杰.基于分层分压结构的新型潜水器耐压壳结构设计.力学学报.2017.49（6）.

3.张建,王明禄,王纬波,潘宝俊,吴文伟.蛋形耐压壳力学特性研究.船舶力学.2016(20).