一种多级围压圆柱壳结构制造技术

本发明专利技术公开了一种多级围压圆柱壳结构，属于潜航器耐压结构领域。本发明专利技术结构包括端部法兰、蒙皮、帽型主加筋肋、螺旋次级加筋肋和排粉孔；端部法兰过渡轴向应力；蒙皮为主承力结构；帽型主加筋肋等间距分布，提供环向刚度，有效提高结构整体屈曲荷载；螺旋次级加筋肋均匀分布在蒙皮与帽型主加筋肋之间，减小帽型主加筋肋附近的集中应力分布，抵抗局部鼓包并抑制强度破坏。本发明专利技术的多级围压圆柱壳结构受力均匀、围压承载效率高，解决了传统金属围压构型大潜深承载性能不足等缺点，有利于大潜深潜航器耐压结构的设计与应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于潜航器耐压结构，具体涉及一种多级围压圆柱壳结构。

技术介绍

1、围压壳作为潜航器的核心部件，常采用钢制环肋圆柱壳形式，约占整个潜航器结构重量的1/4到1/2，为仪器设备和人员提供可靠安全的空间，其设计除了需要满足基本的力学要求外，还有严格的重量限制以满足仪器设备等负载的布置需求；向深海探索能力发展要求潜航器具备大潜深、多负载能力。传统围压壳结构方案下，大潜深的耐压要求与有限结构重量要求之间的矛盾日益凸显。如何在满足大潜深承载要求的同时，不至于大幅提高结构重量，是当前围压壳设计面临的难题。采用3d打印技术能够突破传统焊接工艺对围压壳结构形式的限制，制造更为复杂承载效率更高的多级围压结构。

2、多级结构设计来源于仿生学启发，如竹节，骨骼等其细观组织有多种结构组成，不同结构在进化过程中承担不同功能。多级加筋肋的设计用于抵抗不同形式屈曲，主加筋肋提高整体抗弯刚度提高整体屈曲荷载，次级加筋肋用于降低应力分布不均带来的应力集中与局部屈曲问题。由于多级结构的复杂性，传统加工工艺生产难度大，人工成本高，目前耐压壳设计中，没有关于金属多级加筋肋结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多级围压圆柱壳结构，其特征在于，包括端部法兰、蒙皮、主加筋肋、次级加筋肋；所述主加筋肋等间距分布在蒙皮内侧；所述次级加筋肋均匀分布在主加筋肋与蒙皮之间，紧贴蒙皮内侧，所述次级加筋肋与主加筋肋重合部分，次级加筋肋做打断处理；所述端部法兰位于结构两端，自蒙皮向内进行加厚，所述端部法兰与端部主加筋肋的端部采用斜坡过渡。

2.根据权利要求1所述的多级围压圆柱壳结构，其特征在于，所述主加筋肋之间的间距为ls＝l/Ns，l为多级围压圆柱壳结构的长度，Ns为主加筋肋的数量。

3.根据权利要求2所述的多级围压圆柱壳结构，其特征在于，所述主加筋肋为帽型主加筋肋，所述帽型主加...

【技术特征摘要】

1.一种多级围压圆柱壳结构，其特征在于，包括端部法兰、蒙皮、主加筋肋、次级加筋肋；所述主加筋肋等间距分布在蒙皮内侧；所述次级加筋肋均匀分布在主加筋肋与蒙皮之间，紧贴蒙皮内侧，所述次级加筋肋与主加筋肋重合部分，次级加筋肋做打断处理；所述端部法兰位于结构两端，自蒙皮向内进行加厚，所述端部法兰与端部主加筋肋的端部采用斜坡过渡。

2.根据权利要求1所述的多级围压圆柱壳结构，其特征在于，所述主加筋肋之间的间距为ls＝l/ns，l为多级围压圆柱壳结构的长度，ns为主加筋肋的数量。

3.根据权利要求2所述的多级围压圆柱壳结构，其特征在于，所述主加筋肋为帽型主加筋肋，所述帽型主加筋肋包括底部帽沿、斜腹板、顶部翼缘，所述底部帽沿与蒙皮直接连接，在底部帽沿基础之上采用倒角过渡方式连接斜腹板，所述斜腹板与顶部翼缘相连。

4.根据权利要求3所述的多级围压圆柱壳结构，其特征在于，所述帽型主加筋肋与蒙皮夹角α＝40°～45°。

5.根据权利要求3或4所述的多级围压圆柱壳结构，其特征在于，所述帽形加筋肋厚度ts＝0.5t～1.5t，所述底部帽沿长度为lb＝m...

【专利技术属性】
技术研发人员：范华林，张路，赖长亮，黎明，安西月，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：