深海载人球观察窗的优化设计及应力分析

摘要

深海载人球观察窗是深海潜水器的关键部件之一，文章基于深海耐压设备的设计准则，对传统观察窗的结构进行优化设计，给出此新型观察窗样式应力的计算公式，并用ANSYS有限元对二者样式进行模拟比较，得出新型观察窗样式在应力方面有很大的改进和提高。理论数值分析比较可以明确得出，曲线型观察窗在承受同等海水压力时，轴向承载强度明显得到提高。而从两种模型的有限元应力分布云图上，可以得出传统样式的直线型观察窗的位移DMX=2.487，而曲线型观察窗DMX=2.221。二者数据说明曲线型观察窗变形情况在某些方面有一定提高；另外，相对于直线型观察窗，曲线型观察窗的轴向应力云图看起来更均匀，这也与理论数值分析的结果基本吻合。