手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
耐壓殼是ROV的重要組成部分，耐壓殼有足夠的強度和穩定特性才能保證ROV的作業深度、保證ROV所攜帶的電子設備和傳感器的正常工作，是關系到ROV能否承受深海高壓和保證其總體性能的首要條件，有限元分析研究的是保證其有足夠的強度、穩定性和盡可能小的重量。
在設計ROV時，根據使用要求規定了它的工作深度和極限深度。在設計計算耐壓殼體時，考慮了一定的強度儲備，采用比極限深度更大的計算深度作為計算依據。下潛到計算深度會引起耐壓殼體的破壞。相應于計算深度下的靜水壓力稱為計算載荷。計算深度與工作深度之比稱為安全系數，通常該系數取為1.25-1.5，但這同時也增加了其重量。本研究基于Ansys Workbench對某在研ROV的耐壓殼體進行了有限元分析及尺寸優化設計，以減小耐壓殼質量，降低成本。
大多數ROV的耐壓殼體為球型和圓筒型，耐壓殼是在潛水壓力的環境中，屬于壓力容器，耐壓殼結構強度及力學分析主要包括壓力作用下耐壓殼體的強度和耐壓殼體的穩定性，其受力破壞形式主要為強度破壞和屈曲失穩。
該ROV為近海觀察型ROV，最大潛深200m，耐壓殼采用圓筒型結構，圓筒長度L=330mm，直徑D=125mm，筒壁厚h=10mm，殼體材料選用硬質鋁合金(2A12)。材料為各向同性、介質均勻，儀器插座板與耐壓殼體連為一體。計算壓力值P=2x1.5=3MPa(安全系數取1.5)。
運用Pro/E軟件對耐壓殼體進行三維建模。為了保證計算結果的正確性，在建模過程中盡量保持和原始結構一致；根據分析問題的需要，考慮零件在總裝配中的重要程度、幾何特征與分析問題的著重點的相關程度、幾何特征尺寸與平均網格尺寸的對比等因素，簡化對于分析沒有必要的模型細節。
利用Ansys workbench的前處理模塊進行單元格劃分，采用自動劃分網格法，依據要劃分的幾何體形狀生成四面體或六面體網格，單元邊長設置為15mm。劃分后耐壓殼體的節點總數為56950，單元總數為31438。
耐壓殼體在潛水壓力的環境下承受靜水壓力載荷，在200m潛深情況下計算壓力載荷約為3MPa，壓力載荷施加于殼體的外表面，耐壓殼體通過儀器插座板與兩條鋼帶固定于ROV載體上，可近似認為在儀器插座板兩個側而施加固定約束。
Pro/E與Ansys workbench是無縫連接的，將在Pro/E環境下建立的耐壓殼體模型導入Ansys workbench環境中，并根據上述分析模擬加載后得到應力與位移分布云圖，由圖看出，耐壓殼體在承受外載荷3MPa的條件下，最大位移為0.27mm，最大應力為171.3MPa，故強度滿足要求。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.hnyunhua.com，轉載請注明出處和相關鏈接！