基于塑性成形理論淺析蛟龍?zhí)枬撍骺箟和鈿さ膽?yīng)力應(yīng)變特性

龔紅英 王斯凡 吳璐 權(quán)非 李會(huì)肖

【摘要】蛟龍?zhí)栞d人潛水器在2012年完成7000米級(jí)海上試驗(yàn)并最終下潛7062m。在此深度條件下，蛟龍?zhí)柍惺苤薮蟮纳钏畨毫?，其抗壓外殼的材料選擇尤為重要。本論文分別采用主應(yīng)力法和有限元法對(duì)建立的蛟龍?zhí)柾鈿つＰ瓦M(jìn)行了理論分析，模擬了蛟龍?zhí)柨箟和鈿さ膽?yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，并且對(duì)比了兩種方法得出的不同試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】蛟龍?zhí)枬撍?主應(yīng)力法 有限元法

【基金項(xiàng)目】本論文得到上海工程技術(shù)大學(xué)課程建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：k201105004）以及上海工程技術(shù)大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：13KY0512）大力支持。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）02-0252-01

1. 蛟龍?zhí)栞d人潛水器研制簡介

蛟龍?zhí)栞d人潛水器是國家863計(jì)劃重大專項(xiàng)成果之一，2002年6月科技部正式批復(fù)立項(xiàng)，于2012年6月～7月期間完成7000米級(jí)海上試驗(yàn)，最終取得成功[1]。蛟龍?zhí)栞d人潛水艙能夠搭載3位潛航員進(jìn)行深潛作業(yè)，其最大下潛深度達(dá)7062米，在7000米的巨大水壓下，要保證深潛順利進(jìn)行以及潛航員的正常生存活動(dòng)，蛟龍?zhí)柕臍んw材料需要滿足一定的抗壓要求。本文將把蛟龍?zhí)栞d人潛水器的外殼近似成一個(gè)簡單的橢球型幾何模型，通過塑性成形理論中的主應(yīng)力法和有限元法，分別對(duì)蛟龍?zhí)栐谒率艿降膽?yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行理論分析。

2.蛟龍?zhí)栞d人潛水器外殼材料

蛟龍?zhí)柨箟和鈿さ牟牧蠟锽T22超堅(jiān)韌鈦合金，其化學(xué)成分為Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe，該合金在退火狀態(tài)下具有很高的強(qiáng)度水平，可以達(dá)到1080MPa，采用強(qiáng)化處理，強(qiáng)度還可達(dá)到1300MPa，BT22鈦合金是現(xiàn)有鈦合金中退火強(qiáng)度最高的合金，并且淬透性極佳，適合制造飛機(jī)的大型承力構(gòu)件[2～5]?！?br>