1耐压壳研究现状目前,世界上服役的耐压壳结构主要分为3类,分别为椭球形结构,柱形结构以及球形结构。其中,球形结构由于具有较好的优点已被广泛使用,其优点包括具有较高的强度,静水压力下稳定性好,同比条件下浮力系数低以及材料的使用率较好等,但其也有不可避免的缺点,如生存空间小,仪器布置较为紧凑,航行性能差,水动力学不好,且最显著的缺点为缺陷敏感度高,对制造加工要求高, 主要在深海中应用较为广泛。相比于球形壳,柱形壳加工制造较为容易,且水动力学特性好,但往往需要安装大量肋骨进行加强,会导致浮力系数增加,不利于深海航行。椭球壳则介于二者之间,但也存在缺陷敏感度高等问题。83136
现有的文献多数对耐压壳的强度以及稳定性进行深度研究。如Mackay等主要对柱形壳进行深度研究,提出若采用传统潜艇设计公式法则可以把数值模拟的误差控制在20%左右,但若采用有限元软件中的非线性分析法则可以将得出的结果控制在16%,且在此基础上,若采用分项安全系数法,则可将数值模拟结果限制在10%以内;Elsayed等研究了复合材料情况下的柱形耐压壳稳定性,通过对其椭圆半径、环肋距离以及复合材料各层厚度和纤维方向进行优化设计,大大使得浮力系数得以降低;崔维成等在现有球形耐压壳规范的基础上,通过有限元数值模拟和静水压力试验分析,为深海球形耐压壳的强度预测建立了经验公式。论文网
蛋类作为自然界一种有生命的个体,其结构较为复杂,一般来说包含三个部分:气室,粘性液体(蛋黄和蛋白)以及蛋壳。蛋壳作为孕育生命的载体,给内部小生命提供了一个安全而又舒适的环境,保证内部生命安全孕育直到破壳而出。显然,从蛋壳的结构来看,蛋壳需要支持内部生命以及自身的重量,而这点无非是蛋壳最好的诠释,它可以很好的通过面应力抵抗外载荷,但其抵抗集中载荷则要差很多,且会极易破坏而失效。
蛋壳是一种具有正高斯曲线的旋转壳,往往其力学特性是研究的焦点。Coucke等通过有限元软件,从其动静刚度的角度进行深度研究,并得出结论:厚度是对静刚度影响大的因素,形状系数是对动刚度影响大的因素;Darvizeh等也借助于有限元软件,数值模拟了对蛋壳施加单向力进而研究其相应的变形与强度大小;姜松等通过改变不同的加载方式,研究了鸡蛋处于动态载荷下时力学特性的影响规律。
3模具冲压成型技术研究现状
在当今机械制造业中,模具是其中一项重要的工艺装备。模具冲压有着众多的优点,如采用冲压制件能够提高生产效率,提高了材料的利用率,且废品率低,易加工成型,压制件的质量有保证,工艺成熟,适应性好等。模具冲压工艺被广泛应用于航天、汽车、电子、机械、轻工等众多行业,多用于冲压件的塑性变形,压制件大批量生产时,成本低,效率高,质量好。
目前,随着计算机集成技术的快速发展,CAD/CAE/CAM技术逐渐取代以往的人工压制,成为模具设计制造的主流技术。二维软件CAD、三维软件Pro/E、UG的集成化发展,使得模具的种类更多,形状更趋于复杂化,以及网络的快速发展,使得模具冲压过程更加方便化、智能化以及高效化。
模具冲压类型一般分为三类:弯曲模、冲剪模、成形模。可以根据型材的要求选择合适的冲压类型。如普遍采用的球形耐压壳,一般如果厚度较薄且整体尺寸较小的话可以采用冲压成形,若形状较大,厚度较厚,则可以采用非常规方法数控车床镗出来;柱形壳则由于形状比较简单,可以采用弯曲模,且可以保证厚度一定以及曲率均匀变化;若对于复杂形状,上述模具冲压类型还有待改进