摘要海洋中蕴藏了大量的生物和矿物资源。载人深潜器可以携带潜航员下潜到深海进行现场观察、研究、作业，对海洋资源的开发利用相当重要。而耐压壳是载人深潜器的关键结构。载人深潜器的工作环境位于压力极大的深海，为了保障潜航员的安全和各设备的正常工作，耐压壳结构对强度和稳定性有很高的要求。耐压壳上需要开很多开孔，这些开孔会削弱耐压壳的强度和稳定性。所以必须对开孔处进行结构加强，以满足耐压壳在预定深度正常工作的能力。84112

本文简要介绍了载人潜器的发展史和耐压壳相关技术的研究现状。详细介绍了球形耐压壳强度和稳定性的相关公式。

本文利用ansys有限元分析软件对完整球形耐压壳的强度和稳定性进行了分析。并将结果与理论公式的计算值进行比较，验证了有限元分析方法的准确性。又分析了开孔对耐压壳强度和稳定性的削弱。指出需要加强的薄弱部分。以围壁加强结构为例，分析了3个有代表性的加强结构的强度和稳定性。对计算结果进行了较为详细的分析，指出加强结构如何影响耐压壳的强度和稳定性。并以此为根据设计了一种加强结构。分析结果表明，这种加强结构有着更好的加强效果。

关键词：载人深潜器；球形耐压壳；强度分析；稳定性分析；结构设计

Abstract

The Ocean contains large amounts of biological and mineral resources。 Manned Deep-sea Submersible is quite important for utilization of marine resources, as it can bring scientists to deep sea to observe, study and work promptly。 Pressure hull is the most important structure of manned submersibles。 Manned Deep-sea Submersibles work at deep sea, where has a quite big pressure。 Pressure hull has to protect the aquanauts’ safety。 So, there are high requirements for strength and stability of pressure hull。 There are many openings on the pressure hull, and they will weaken the pressure hull’s strength and stability。 In order to meet the requirements, the structure needed to be strengthen

The history of manned submersibles, research status of the pressure hull, and the strength and stability formulas of pressure spherical shell are introduced。

The strength and stability of entire pressure hull is analyzed by ANSYS。 The result is compared with calculated values of the theoretical formula to test the accuracy of the analyze method used in this paper。 Then the strength and stability of pressure hull with holes is analyzed。 Besides, three strengthen structures’ strength and stability are analyzed in the case of surrounding wall structure。 Then a new strengthen structure is designed according to the results。 Analysis shows that the new design has a better strengthen ability。

Keywords：HOV；spherical pressure hull；strength analysis；stability analysis；structure design

目  录

第一章 绪论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1

1。1 论文研究的目的和意义。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1

1。2 载人潜器发展历史。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1

1。3 国内外研究现状。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5

1。3。1 耐压壳的形状。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5