超空泡水下航行器壳体结构形式优化设计分析

摘要

针对超空泡水下航行器壳体尾部受到空泡壁面冲击作用的特点,建立超空泡水下航行器壳体有限元模型,对航行器壳体结构进行谐响应分析,并比较普通圆柱壳体与渐缩壳体、环向加肋壳体以及双层壳体的性能。对四种壳体形式的优化计算表明,环向加肋壳体在满足位移和应力约束条件下的最小质量仅为4.152 kg,为较优的壳体形式;双层壳体优化得到的最小质量为7.228 kg,在超空泡水下航行器结构设计中具有潜在的发展优势。