水下机器人耐压仪器舱设计及强度分析

《水下机器人耐压仪器舱设计及强度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）水下机器人耐压仪器舱设计及强度分析硕士研究生：金鑫指导教师：杨在林教授企业导师：孟凡强研究员工程领域：机械工程论文主审人：齐辉教授哈尔滨工程大学2017年12月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）水下机器人耐压仪器舱设计及强度分析硕士研究生：金鑫指导教师：杨在林教授学位级别：工程硕士工程领域：机械工程所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学Classified

2、Index:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)DesignandStrengthAnalysisofUnderwaterRobotPressure-resistantInstrumentModuleCandidate:JinXinSupervisor:Prof.YangZailinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField

3、:MechanicalEngineeringDateofSubmission:Dec.,2017DateofOralExamination:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个

4、人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第

5、一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日水下机器人耐压仪器舱设计及强度分析摘要有着3.61亿平方千米表面积的海洋，占据了整个地球总面积的71%，其中不乏巨量的、多种类的自然资源。然而，迄今为止，人类对海洋的探索程度却是微乎其微，现在只有5%的海洋得到开发，除此之外的绝大部分对于人类来说，仍是一个未知领域。伴随着海洋资源的日益开发，海洋的地位

6、被日趋重视。自上世纪60年代以来，人类已经能够轻易的到达地表各个地方，甚至能够到达地球以外的月球。然而，却鲜有国家能实现海底畅游，以探索大洋深处的秘密。毕竟深海的高压环境是制约人类对深海探索的一大难题。水下机器人在深海环境中，仪器设备能否正常工作、运行能否安全可靠，都建立在耐压仪器舱的结构基础上。在水下机器人领域，圆筒形耐压仪器舱得到了广泛的应用。耐压仪器舱既要承受外部压力，也为水下机器人提供浮力。本文针对耐压结构这一主题，提出了一种新型的水下机器人的耐压仪器舱设计方案，使用ANSYSWorkbench仿真

7、软件研究解决不同条件下仪器舱设计的很多问题，得到水下机器人耐压仪器舱的最佳设计结果。本论文首先介绍了国内外水下机器人的发展现状，简述了工程设计中被广泛使用的有限元计算仿真软件ANSYSWorkbench，并阐述本文的研究意义和内容。以此为基础，本文对水下机器人的仪器舱的耐压结构进行了全新设计，并利用ANSYSWorkbench软件对它在海洋高压条件的结构强度和稳定性表现进行模拟，以得出最优设计方案。首先，我们依据水下机器人仪器舱研制任务书要求初步设计了仪器舱的结构外形，构型为圆筒形，包括仪器舱筒身和封盖。

8、设计筒身时采用了不同的材料，并使用ANSYSWorkbench数值模拟计算了材料相异的筒身，确定筒身材料后，在边界条件不变的情况下只改变筒身厚度，分析得到了总体应力应变情况，根据计算分析结论选择最优的筒身设计方案。仪器舱封盖的最佳设计方案也是通过比对相同边界条件下不同结构形式和不同壁厚的ANSYSWorkbench仿真计算数据得到的。在封盖与筒身结合处根据机械设计手册的标准设计了密封结构。最后，依据最终设计方案制