大开口载人潜水器球扇型有机玻璃观察窗有限元分析及试验验证.docx

大开口载人潜水器球扇型有机玻璃观察窗有限元分析及试验验证
一、选题背景
随着人们对深海探索的需求不断增大，潜水器的研发和应用也日益受到重视。大开口载人潜水器球扇型有机玻璃观察窗作为其重要部件之一，其性能的优劣直接影响到潜水器的可靠性和安全性。因此，开展这一主题的研究具有现实意义。
二、研究内容
1.球扇型有机玻璃观察窗的结构特点和应用场景进行了介绍。
2.基于有限元分析软件ANSYS，建立球扇型有机玻璃观察窗的三维模型，并在其中添加各种约束和荷载。运用有限元法对窗体进行分析，研究其在不同载荷作用下的应力和变形情况。
3.对模型的分析结果进行了讨论和分析，主要从材料选用、几何形状、载荷及约束等方面论述了导致观察窗发生破裂的影响因素。
4.对试验进行了分析和验证，通过对不同厚度和不同强度的有机玻璃进行载荷实验，并对实验结果进行分析和比较，验证了有限元分析的准确性和可靠性。
三、结论
通过对本文所研究的大开口载人潜水器球扇型有机玻璃观察窗的有限元分析和试验研究，得到以下几点结论：
1.不同的载荷和约束会影响有机玻璃的应力分布和变形情况，从而影响其承载能力和稳定性。
2.材料的密度、强度和韧性对有机玻璃的使用寿命和承载能力有很大影响，应尽可能选择高强度、高韧性的材料。
3.通过对不同厚度和不同强度的有机玻璃进行试验验证，证明了有限元分析的准确性和可靠性。
四、展望
本文研究的局限性在于只考虑了受弯和轴向拉伸的情况，未能考虑在同时承受多种载荷下的变形和破裂情况。今后的研究可以从更多方面入手，加强数值模拟和试验验证的对比分析，建立更准确的模型，探究有机玻璃的机械性能，进一步提升大型载人潜水器的性能和可靠性。