深水耐压壳仿生设计与分析

作     者：张建 王纬波 高杰 王明禄 唐文献 吴文伟 ZHANG Jian;WANG Wei-bo;GAO Jie;WANG Ming-lu;TANG Wen-xian;WU Wen-wei

作者机构：中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 江苏科技大学江苏镇江212003 

基　　金：国家自然科学基金项目(51205173) 江苏省基础研究计划(自然科学基金)-青年基金项目(BK20150469) 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2015年第19卷第11期

页      码：1360-1367页

摘      要：文章研究了千米水深蛋壳仿生耐压壳的设计理论与分析方法,首先采用Upadhyaya方程、N-R方程,分别建立了鸡蛋壳、鹅蛋壳形状函数;其次,设计了6 km水深鸡蛋壳、鹅蛋壳仿生耐压壳,并基于解析法和数值法,对这两种结构进行强度和稳定性研究;最后,建立了球形、抛物线形、柱形、椭球形等4种典型耐压壳的数值模型,与仿生耐压壳作对比分析。结果表明:解析法和数值法所得的经向应力、纬向应力、临界屈曲应力吻合良好,鹅蛋壳仿生耐压壳的强度和稳定性优于鸡蛋壳仿生耐压壳,具有较好的耐压特性;球形耐压壳储备浮力能力最优,鹅蛋形、鸡蛋形、柱形、椭球形、抛物线形耐压壳的储备浮力能力分别是球的87%、82%、68%、67%、66%;从储备浮力、壳内空间利用率、流线型、乘员舒适性等方面综合比较可知,鹅蛋壳仿生耐压壳可为深水耐压壳设计提供有效参考。

主 题 词：深水耐压壳 鸡蛋壳 鹅蛋壳 仿生设计 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 0707[理学-海洋科学类] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 0824[工学-林业工程类] 0802[工学-机械学] 082002[082002] 082401[082401] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-7294.2015.11.009

馆 藏 号：203324686...