Die Druckschale ist eine wichtige Struktur von Tiefsee-Tauchbooten. Sobald die Druckschale beschädigt ist und Wasser aus der wasserdichten Kabine austritt, kann dies zu einem Kurzschluss der Batterie, einem Ausfall der elektronischen Ausrüstung und sogar zum Zusammenbruch des elektronischen Steuerungssystems führen, was zum Verlust von Tauchunfällen führt. Daher ist es eine wichtige Aufgabe, Druckschalen mit ausreichender Festigkeitsstabilität und möglichst geringem Gewicht zu konstruieren. Das zylindrische Druckgehäuse mit Ringrippe wird am häufigsten in Mehrzweck-Tauchbooten eingesetzt. Seine Vorteile sind die einfache Verarbeitung und die einfache Anordnung der Ausrüstung im Tank. Entsprechend den tatsächlichen Verwendungsanforderungen muss die Druckschale ein oder mehrere Durchgangslöcher öffnen, und die Löcher konzentrieren sich hauptsächlich auf die Köpfe an beiden Enden, die normalerweise zum Durchdringen von Gerätekabeln zur Energie- und Informationsübertragung verwendet werden. Entsprechend den Einsatzanforderungen von Tauchbooten, unter Berücksichtigung des Grundsatzes des Mindestgewichts und der Anforderungen an die interne Ausrüstungsanordnung wurde der Tieftank mit einer Arbeitstiefe von 2000 m entworfen. Für das Ende der Druckschale wurden die zylindrische Schale mit flachem Deckelkopf und eine Titanlegierung mit höherer Festigkeit verwendet, um die optimale Struktur der Druckschale zu erhalten.
Warum Titanlegierungsmaterial als Druckschale wählen?
Die Vorteile von Titanlegierungsmaterialien sind geringes Gewicht (Dichte von etwa 60 % des Stahls), hohe Festigkeit (Streckgrenze bis zu 800 MPa oder mehr), Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser und Nichtmagnetisierung. Daher können Titanlegierungsmaterialien trotz der Nachteile hoher Schweißanforderungen, komplexer Verarbeitung und hoher Preise immer noch als bevorzugtes Material für die Druckschale von Tieftauchfahrzeugen verwendet werden.
Struktur aus einer Druckschale aus Titanlegierung
Bei tiefen Tauchfahrzeugen ist die Tauchtiefe groß und der Druck groß, was dazu führt, dass die Dicke der erforderlichen Druckhülle relativ groß ist. Im tatsächlichen Gebrauch sind die beiden Enden der Druckschale und der Kopf miteinander verbunden, um eine wasserdichte Kammer zu bilden, sodass das Ende der zylindrischen Schale beim Festlegen von Einschränkungen vollständig durch sechs Freiheitsgrade eingeschränkt wird.
Die Struktur der Druckschalenabdeckung
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Für die unter Druck stehende Schale mit großer Tauchtiefe sollte eine hochfeste, korrosionsbeständige Titanlegierung mit geringer Dichte das bevorzugte Material sein.
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