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申请/专利权人：上海交通大学
摘要：本发明提供了一种用于深海内爆防护的轻质复合球形耐压结构及深海潜器，包括空心陶瓷球内衬和CFRP外层，所述CFRP外层包覆在所述空心陶瓷球内衬的外表面，二者配合形成陶瓷‑CFRP复合球形耐压结构。本发明通过空心陶瓷球内衬和CFRP外层相结合，克服了单陶瓷与单CFRP材料在深海工程中应用的局限性；在发生水下内爆后，与单陶瓷结构相比，陶瓷‑CFRP复合球形耐压结构的坍塌速率得到明显减缓，周围流场的压力峰值曲线也得到显著降低，从而削弱了内爆对结构自身及周围流场的影响，具有较好的内爆防护效果；结构简明，减重效果显著，达到了安全性、轻量化等多重功效，相较于传统耐压结构有较明显的减重效果，从而提高整体续航能力，对深海潜器的设计、制造及防护意义重大。
主权项：1.一种用于深海内爆防护的轻质复合球形耐压结构，其特征在于，包括：空心陶瓷球内衬1和CFRP外层2，所述CFRP外层2包覆在所述空心陶瓷球内衬1的外表面，二者配合形成陶瓷-CFRP复合球形耐压结构；所述空心陶瓷球内衬1的壁厚S1应满足：S1≥S1min，S1min为所述空心陶瓷球内衬1的最小壁厚，其计算公式： 其中，D1为所述空心陶瓷球内衬1的内径，[σt]为许用应力,为焊缝系数，c为设计余量,Pwater为所述空心陶瓷球内衬1周围水的静压力；所述空心陶瓷球内衬1周围水的静压力Pwater的计算公式为：Pwater＝ρgh；其中，h为深海潜器的作业水深，ρ为流体密度，g为重力加速度：许用应力[σt]的计算公式为：[σt]＝σb；其中，σb为脆性材料本身的强度极限，n为安全系数；所述CFRP外层2的壁厚S2依据所述陶瓷-CFRP复合球形耐压结构的总重量M及内爆防护效果进行选定，在满足总重量M要求的前提下，通过增加S2增强内爆防护效果，故先对总重量M进行计算，再调整所述CFRP外层2的壁厚S2。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 上海交通大学 用于深海内爆防护的轻质复合球形耐压结构及深海潜器
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