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第53卷第5期小型内燃机与车辆技术Vol.53No.5

2024年10月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUE0ct.2024

基于有限元仿真的高海拔低压实验舱强度分析研究

白伟1王敬意1刘焕领1宋文倩²

（1-天津内燃机研究所（天津摩托车技术中心）天津3000722-天津大学）

摘要：低压实验舱在进行模拟高海拔等极端条件下的实验时需要承受较大的外部气压和内部气

体负荷，因此其结构设计与强度校核至关重要。按照需求对舱体结构尺寸进行了设计，运用有限元

方法建立舱内低压环境的数学模型，校核实验舱在内外压差情况下的强度性能，在此基础上对实验

舱结构进行改进优化，进一步进行强度分析，验证其改进效果。结果表明，设计改进后的实验舱结构

应力均小于材料的屈服极限，满足强度要求。

关键词：低压实验舱结构设计有限元仿真强度分析结构改进

中图分类号：TK417+.5文献标识码：A

StrengthAnalysisandImprovementoftheHighAltitude

HypobaricExperimentalCabinBasedonFiniteElement

Simulation

BAIWei;WANGJingyi;LIUHuanling;SONGWenqian?

1-TianjinInternalCombustionEngineResearchInstitute(TianjinMotorcycleTechnicalCenter)

(Tianjin,300072,China)2-TianjinUniversity

Abstract:Thehypobaricexperimentalcabinneedstowithstandsignificantexternalpressureandinternal

gasloadswhensimulatingextremeconditionssuchashighaltitude,soitsstructuraldesignandstrength

verificationarecrucial.Inthispaper,thestructuraldimensionofthecabinisdesignedaccordingtothe

requirements.Themathematicalmodelofthehypobaricenvironmentinthecabinisestablishedbythefi-

niteelementanalysismethod,andthestrengthanalysisoftheexperimentalcabinundertheconditionof

internalandexternalpressuredifference.Onthisbasis,thestructureoftheexperimentalcabinisim-

proved,andfurtherstrengthanalysisiscarriedouttoverifytheimprovementeffect,sothatthestrength

canmeetthesafetyrequirements.

Keywords:Hypobaricexperimentalcabin;Structuraldesign;Finiteelementsimulation;Strengthanalysis;

Structuralimprovement

引言