《表1 球壳几何物理参数》

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《深海球壳表面裂纹应力强度因子影响研究》

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本文主要研究7 000 m级球形耐压壳人员出入孔焊趾处的表面裂纹，深海耐压球壳具体几何参数和材料性能参数如表1所示。本文所用简化数值模型如图1所示，模型单元总数为15 228个，其中C3D8型单元14 334个，C3D6型单元894个。尽管耐压球壳在水下受到均匀的海水压力载荷，但不受任何约束，而在有限元计算中要求消除结构刚体位移，因此在有限元模型中球壳外表面上施加均布的压力，载荷值取为70MPa。材料设定为钛合金，弹性模量E=108 GPa，泊松比μ=0.3。同时施加相应的边界约束条件，约束形式如图1所示。z轴上取两节点限制沿x、y轴的位移（ux=0，uy=0），在这两点同一经度上相隔90°的位置取第三个节点，限制沿y、z方向的位移（uy=0，uz=0)[8]。