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大深度载人潜水器载人球壳的结构可靠性研究

大深度载人潜水器技术是当今深海高技术发展前沿的一个重要组成部分,其关键技术中难度最大的就是载人舱的研制和安全性评估。大深度载人舱一般采用球形壳体,它是由半球冲压赤道焊接或多个瓜瓣焊接而成的具有多个大开口的厚球壳结构,其结构、材料、载荷等都具有一定的随机特性。由于人类开发利用大深度载人潜水器的经验非常有限,目前各船级社提供的设计标准还存在很大差别,利用某一标准设计制造后的载人球壳在使用安全性上仍无法考量。为此,本项目将结合材料力学、断裂力学、弹塑性力学、可靠性理论等多个学科,借助先进测量技术、精细试验、数值分析和理论分析,进行载人球壳的使用可靠性研究,掌握载人球壳载荷历程的处理方法,建立变幅循环蠕变疲劳载荷作用下的时间域裂纹扩展率模型,研究球壳在疲劳裂纹扩展过程中的剩余强度衰减规律,获得其影响参数的统计特性,建立球壳的使用可靠性分析流程,为我国大深度载人潜水器安全性评估技术提供理论支持。