潜水器是大洋勘查与深海科研的重要装备，其结构通常是由满足水动力要求的轻外壳和为乘员、设备提供常压工作环境的耐压壳组成。其中耐压壳体结构主要承受静水外压，为舱室内部人员和各种设备提供常压的工作环境，同时组成一个水密空间，是浮力的主要提供者，是深海运载器和人员安全的基础保障。作为潜水器的重要组成部分，耐压壳起着保障下潜过程中内部设备正常工作和人员健康安全的作用，其重量占潜水器总重的1/2-1/4。耐压壳设计对潜水器安全性、载运能力和人机环等性能具有重要影响。83136

    耐压壳作为深海潜水器的重要装备，而性能优越的蛋形耐压壳无疑是传统耐压壳的一种突破，但其实际加工工艺未见报道。蛋壳是一种满足正高斯曲线的多焦点、回转型薄壁结构，具有良好的重量强度比、跨距厚度比、流线型、美学特性、合理的材料分布等优点；蛋壳满足圆顶原理，无需额外肋骨支撑，利用最少材料即可获得足够的强度和稳定性；在均布压力作用下，蛋壳可通过面内压力抵抗外载荷，表现出超强的耐压特性。蛋壳所呈现的这些优异生物特性，是其尺寸、形状、厚度、材料等因素协同作用的结果，这些因素相互依存、相互影响。显然，蛋壳作为一种优异的仿生原型，可为耐压壳设计提供有效的生物信息。

研究现状：

现有的球形耐压壳的设计与分析基于薄壳理论，且已被各国船级社规范认同。潘彬彬等对现有深水球形耐压壳的设计规范进行了对比和分析，指出规范计算中存在的缺陷。然后通过原型试验和非线性有限元分析，建立了预测深海钛合金球形壳极限强度的经验公式。马永前等参考中厚板壳稳定性理论，研究厚球壳的屈曲问题，指出：由于厚度方向的剪切效应，厚球壳的实际临界屈曲载荷低于薄壳理论（Zolley 公式）的结果。王自力、刘涛等的研究表明，随着水深增加，对于耐压壳的分析将从薄壳问题转化为中厚壳问题，然而现有的潜水器规范不适用于深海耐压壳分析，应直接根据有限元计算确定其极限强度。在有限元建模过程中，模型简化、单元类型、网格密度、网格划分形式、边界条件、求解方法等对球形壳计算结果的影响很大，不同人员对同一问题的计算结果存在差异，数值解的可信度有待商榷。论文网

圆柱形和球形耐压壳是最重要的深海耐压结构型式之一，水下的工作深度越深，耐压结构承受的海水外压力越大，对耐压结构的强度与稳定性的要求就越高，根据实际工作深度合理选用不同强度等级的高强度钢或比强度高的钦合金和增加耐压壳体厚度是提高深海耐压结构强度和稳定性的两条主要技术途径。

现役深海潜水器的耐压壳多为球形结构存在如下问题：

1。对缺陷非常敏感，失稳载荷仅为理论值的1/5-1/3，安全性较差；

2。只能通过增大球半径来增大内部空间，半径增大会导致水阻力增大，降低潜水器的机动性；

3。球形耐压壳曲率较小且处处相等，导致内部设备布置困难，空间利用率较低，人员舒适性变差，进而降低潜水器的人机环特性。

1) 阅读相关文献、准备开题报告。提交开题报告、外文文献翻译。

2) 对多种深水耐压壳进行综述，描述其性能及其优缺点。

3) 进行模具加工制造工艺分析，选择选择适用于蛋形耐压壳的加工方法。

4) 进行蛋形耐压壳的设计，包括图纸、三维模型的建立。