不同结构参数对深潜装置观察窗应力影响分析

深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径。针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考。基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好。