1. 本选题研究的目的及意义
观光潜艇作为一种新兴的水下旅游观光工具,其安全性能一直是人们关注的焦点。
安全窗作为观光潜艇承受深水静压力的关键部件,其结构强度直接关系到潜艇和乘客的安全。
因此,对观光潜艇安全窗受力问题进行深入研究,具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
针对潜艇以及深海探测器的耐压壳体和观察窗,国内外学者已经开展了大量的研究工作。
在国内,哈尔滨工程大学、上海交通大学、中国船舶科学研究中心等机构在潜艇结构强度、安全窗设计和材料研究方面取得了丰硕的成果。
例如,哈尔滨工程大学的张维衡团队对潜艇耐压壳体的极限强度进行了深入研究,并开发了相应的计算方法。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面:
1.研究观光潜艇安全窗的设计规范与标准,分析安全窗的结构形式、常用材料以及典型失效模式。
2.对安全窗进行受力分析,研究水下压力分布规律,建立安全窗受力简化模型,确定边界条件与载荷。
3.研究数值计算方法,包括有限元法的基本原理、常用有限元软件介绍以及本研究所采用的数值计算方法。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。
首先,通过查阅相关文献和标准,了解观光潜艇安全窗的设计规范、结构形式、常用材料以及典型失效模式,并对安全窗的受力情况进行理论分析,推导水下压力分布规律,建立安全窗受力简化模型,确定边界条件与载荷。
其次,利用有限元分析软件,建立安全窗的三维模型,并进行网格划分。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.针对观光潜艇安全窗的特点,建立了考虑水深、窗体几何形状、材料属性等因素的精细化数值计算模型,能够更准确地模拟安全窗的受力情况。
2.提出了一种基于数值模拟结果的安全窗结构优化设计方法,可以有效提高安全窗的承载能力和安全性能。
3.本研究的研究成果将为观光潜艇安全窗的设计、优化和安全评估提供理论依据和技术支持,具有一定的理论意义和实际应用价值。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.李良勇,王自力,李云波,等.大深度载人潜水器球壳开孔安全系数分析[J].船舶力学,2018,22(11):1341-1351.
2.刘峰,李世民,陈志刚,等.深海环境下潜器锥台结合壳体强度分析[J].船舶力学,2019,23(S1):117-125.
3.张凯,李云波,王自力,等.钛合金φ1500mm球壳热弹塑性成形与回弹控制[J].塑性工程学报,2019,26(04):121-128.
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