（4）水压模拟装置通常由于平盖与器壁长期的相对运动严重降低其密封性，存在安 全隐患；目前固有的密封形式，不利于端盖的开启，而利用电机开启容器端盖会产生较 大噪声，用液压装置开启，不方便布置油路，人为开启端盖又存在安全隐患；

（5）水压模拟试验过程中，端盖被完全卡死，采用外扭矩锁紧或者螺栓锁紧，会导 致端盖开启及密封十分繁琐。

故此，设计一套静水压力系统，以优化上诉弊端，是非常有必要的。论文网

1。4 本文的研究内容和主要工作

本文是设计一个模拟深海 4000 米处静压力的静水压力系统。该系统包括实验舱、 控制系统和辅助零部件，控制系统包括增压系统和保压系统，高压空气驱动增压系统实 现对高压舱的增压，手控和电控回路通过压力传感器传递的数据控制流量来实现高压舱 的保压和增压。本文需要设计整个高压实验舱、气动回路、电气控制回路以及试验台辅 助零部件，完成总装图。高压舱通过快拆法兰实现锁紧及开启，采用双层密封圈实现可 靠密封，设计出高速摄像机拍摄孔、注水孔、泄压孔、观察孔及传感器安装孔。 本论文的章节安排如下：

第一章绪论 首先介绍本文研究课题的研究背景及意义，简单的阐述了国内外深海 模拟试验装置的发展概况，以及目前压力试验装置存在的不足。

第二章简要阐述静水压力系统的工作原理，理论分析液体的可压缩性及压力控制系 统，按照控制系统及高压舱的技术要求，完成静水压力系统的总体构成及方案设计。

第三章基于 JB4732-95《钢制压力容器一分析计算标准》，完成内径 200mm，深度 400mm，设计压力 40MPa 的深海静水压力试验舱主要组成部分进行设计与计算及相关部 件的强度校核，最终确定各部件尺寸，然后在 Solidworks 中建立高压舱的三维模型， 用 AUTO CAD 制作重要零件图及高压舱装配图。

第四章对静水压力系统的压力控制回路及气动系统回路进行设计，拟定液压气动原 理图。

第五章利用 ANSYS 软件对容器缸、上端盖及密封法兰进行静力学分析，得出各自的 变形情况及应力分布情况；然后对高压舱简化装配体进行静力学分析。

1。5 本章小结

本章主要对研究压力模拟装置的意义和目的进行了简要描述，同时就国内外研究 现状进行了简要分析，确定了本课题研究的主要内容。

第二章 工作原理及总体方案设计

2。1 静水压力系统的组成

静水压力试验系统主要有高压舱、控制系统和一些附件组成。

2。1。1 高压舱的分类

高压舱容器缸的结构类型主要有以下几种[9]： 1。单层卷焊式容器缸

目前制造和使用最多的容器缸筒型式是单层卷焊式容器缸，此容器缸筒的壁只有 一层，具有比较大的壁厚，能承受很高的压力。筒体材料通常选用高强度低合金钢，材 料的焊接裂纹敏感性因合金成分的特性有不同程度的增加，合理的焊接工艺是保证质量 的关键。

2。整体锻造式高压容器缸 整体锻造式高压容器缸是壁厚容器最早采用的结构形式。它的制造方式是：先在

缸胚中间打筒体通孔，之后将一个芯轴放在预先整体加热的通孔中，然后在水压机上按 所需尺寸锻造，最后惊醒机械加工。筒体的两个端部可与筒体一起锻造，也可用锻件机 加工制造后用螺栓连接于筒体上。锻焊式是随着在锻造式及焊接技术发展而出现的，这 种方式制造的筒体主要用于高压和超高压。整体锻造式容器缸的优点是强度高，缺点是 制造周期长、材料消耗大。