1.一种潜水器耐压壳体,其特征在于:包括单元壳体、加强肋、连接通道、封头,所述单元壳体设有多个,依次呈螺旋式上升或螺旋式下降排列,首位及末位的所述单元壳体上分别设有所述封头,每个所述单元壳体上分别设有一个观察窗,水平方向相邻两个所述单元壳体之间分别通过一个所述加强肋连接,竖直方向每相邻两圈的所述单元壳体之间至少设有两个所述连接通道。
2.根据权利要求1所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:所述单元壳体为中空球形壳状结构,所述中空球形壳状结构外表面相对设有两个连接切面。
3.根据权利要求1所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:每相邻两圈所述单元壳体之间的所述连接通道设有两个,分别设置于两者之间旋绕方向上的起始位置及中部位置。
4.根据权利要求3所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:每相邻两圈首位的两个所述单元壳体通过一个所述连接通道连通,居中的两个所述单元壳体通过另一个所述连接通道连通。
5.根据权利要求1所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:所述单元壳体呈螺旋式排列的圈数至少为三圈。
6.根据权利要求1所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:所述加强肋的结构为圆环形。
7.根据权利要求1所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:所述单元壳体的材料为碳纤维复合材料。
8.根据权利要求1所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:所述单元壳体的材料为超高强度钢。
9.根据权利要求8所述的一种潜水器耐压壳体,其特征在于:所述单元壳体的强度大于
1000MPa。
10.一种根据权利要求1~9任一所述的潜水器耐压壳体的设计方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一,设置等效圆环壳的参数:
等效圆环壳的参数包括旋转半径R、圆环截面圆半径r、工作压力Ps、弹性模量E、泊松比μ;
步骤二,根据约旦公式计算耐压壳厚度t,其计算公式为:步骤三,取单元壳体为球壳,设置单元壳体的参数:设置单元壳体的参数包括弹性模量E1、泊松比μ1、球壳厚度t1、求半径r1,其中,E1=E、μ1=μ、t1=t、r1=r;
步骤四,设计加强肋的参数:
加强肋的参数包括螺旋线半径R1、螺旋线螺距B,其中,R1=R、B>2r;
步骤五,根据螺旋线方程计算旋转角θ,其计算公式为:式中,a=R1,
步骤六,根据步骤五说的旋转角θ,计算每圈单元壳体个数n,其计算公式为:步骤七,计算加强肋的外径Dr以及内径dr,其计算公式为:Dr=2(r1+t1)sinα,
dr=Dr-2tr,
式中,交接角为α,30°≤α≤70°,环形加强肋厚度为tr;
步骤八,计算加强肋宽度Lr,
通过完整球壳在静水压力中的径向位移公式:式中,Ps为耐压壳在工作深度处的最大工作压力,E为耐压壳材料的弹性模量,与前述参数数值相等,μ为耐压壳材料的泊松比,与前述参数数值相等,以及加强肋所受的压力公式:
以及加强肋外径处位移公式:
并为了满足球壳与加强肋之间的变形协调,使δs=δr,Lr计算公式为: