带球封头的钛合金耐压结构深海碰撞动屈曲研究

钛合金深海装备在水下作业时可能会与海山、礁石等海底固定物发生碰撞,这种在高应力状态下发生的冲击碰撞可能会对钛合金结构稳定性造成很大的影响。目前,学术界对于这种在双重载荷环境下发生的结构稳定性问题并没有太多的研究,也没有可供参考的经验公式。在钛合金材料动态力学性能试验的基础上,结合理论分析和大量数值模拟,建立在碰撞力集中载荷和均布压力共同作用下钛合金球柱组合结构的动屈曲判断准则,所得结果可以为深海装备水下航行安全性提供重要参考。

深海环境下带球封头钛合金耐压壳碰撞特性研究

深海装备在大潜深环境航行时存在碰撞的可能。本文基于Abaqus仿真软件模拟大深度、中低航速情况下带球封头钛合金环肋圆柱壳耐压结构与玄武岩的碰撞过程,考察结构的撞击变形、应力响应,从失稳破坏和强度破坏的角度分析耐压壳的撞击安全性。结果表明,球封头碰撞残余应力对耐压壳极限承载能力有提升作用,评估封头撞击对失稳模式和承载能力的影响时只需考虑塑性变形;考察钛合金耐压壳球封头碰撞的破坏模式时应优先考虑结构的强度破坏。