镁合金薄壁承压头罩有限元分析

摘要

基于水下无人航行器薄壁壳体结构承压头罩，对采用ZM5-T6镁合金材料所设计的结构，应用有限元分析软件，进行其结构应力和变形分布及固有频率特性计算，计算和结果对头罩结构方案的设计改进与优化具有一定的指导作用。研究表明：头罩最大应力点出现在壳体平端面与曲线段交接过渡处的筋面上，此处产生较大的应力集中；头罩最大变形发生在壳体平端面中心处的凸台上，变形量随外压载荷的变化呈明显的线性变化规律；提取了头罩模型的前五阶模态固有频率，从第二阶开始频率增大缓慢；在本计算分析的基础上，可进一步计算分析壁厚及筋条布置等对结构应力和变形分布及模态的影响，以更好地指导镁合金薄壁加筋承压头罩壳体结构的改进设计和优化。