无人潜航器电池舱结构设计与仿真分析

摘要

由于深海高压环境的特殊性,设计3种无人潜航器电池舱方案,并对其使用性能进行对比。基于Ansys Workbench对3种方案电池舱在4 MPa的工况下进行有限元仿真分析,选取最优设计方案,并利用水静压试验对电池舱体进行可靠性验证。研究结果表明:对于端盖内测加强筋高度和端盖高度不一致的结构特点,采用端盖高度由边缘向圆心位置递减的设计方案,既能够减轻舱体的重量,又能够有效地降低舱体承受的最大应力;在水静压为4 MPa的工况下,电池舱体的最大应力值为206.82 MPa,最大变形量为0.71679 mm。在4 MPa的水静压试验后,舱体外观无损坏,此电池舱体的可靠性满足实际需求。对电池舱的有限元分析和水静压试验,为水下耐压舱体设计提供了一种新的设计方法。