壳体设计值确定方法、装置、设备及介质与流程

本公开涉及计算机辅助设计，尤其涉及一种壳体设计值确定方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、水下机器人等潜航器中，存在电池等不能直接浸泡在水中的元器件，该类元器件须装在一个壳体中，该壳体会增加潜航器整体的重量。因而，在进行壳体设计时，需要在使得壳体能够在水下工作的同时壳体的重量尽可能小，以保证潜航器的重浮力平衡。

2、相关技术中，基于工程人员的经验结合现有的标准进行壳体设计。但是，该方法依赖于工程人员的经验，而且难以实现在壳体能够在相应工况下工作的同时满足重量最小化的需求，效率较低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种壳体设计值确定方法、装置、设备及介质。

2、本公开实施例提供了一种壳体设计值确定方法，所述方法包括：

3、获取针对水下壳体的壳体变量设置的多组壳体设计值；其中，所述水下壳体包括圆柱形外壳和所述圆柱形外壳内壁的环形加强筋，所述环形加强筋包括腹板和面板，所述壳体变量包括壁厚、加强筋间距、加强筋宽度、腹板厚度、面板厚度；

4、确定所述多组壳体设计值对应的多个壳体重量值、多个最大应力值、多个最小屈曲因子值，并建立所述壳体变量与壳体重量的重量关系模型、所述壳体变量与最大应力的强度关系模型、所述壳体变量与最小屈曲因子的稳定性关系模型；

5、根据所述重量关系模型、所述强度关系模型、所述稳定性关系模型，确定满足预设强度条件和预设稳定性条件的情况下，所述壳体重量的重量最小值所对应的目标壳体设计值。

6、本公开实施例还提供了一种壳体设计值确定装置，所述装置包括：

7、获取模块，用于获取针对水下壳体的壳体变量设置的多组壳体设计值；其中，所述水下壳体包括圆柱形外壳和所述圆柱形外壳内壁的环形加强筋，所述环形加强筋包括腹板和面板，所述壳体变量包括壁厚、加强筋间距、加强筋宽度、腹板厚度、面板厚度；

8、建立模块，用于确定所述多组壳体设计值对应的多个壳体重量值、多个最大应力值、多个最小屈曲因子值，并建立所述壳体变量与壳体重量的重量关系模型、所述壳体变量与最大应力的强度关系模型、所述壳体变量与最小屈曲因子的稳定性关系模型；

9、确定模块，用于根据所述重量关系模型、所述强度关系模型、所述稳定性关系模型，确定满足预设强度条件和预设稳定性条件的情况下，所述壳体重量的重量最小值所对应的目标壳体设计值。

10、本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现如本公开实施例提供的壳体设计值确定方法。

11、本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行如本公开实施例提供的壳体设计值确定方法。

12、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开实施例中提供的壳体设计值确定方案，获取针对水下壳体的壳体变量设置的多组壳体设计值；其中，水下壳体包括圆柱形外壳和圆柱形外壳内壁的环形加强筋，环形加强筋包括腹板和面板，壳体变量包括壁厚、加强筋间距、加强筋宽度、腹板厚度、面板厚度；确定多组壳体设计值对应的多个壳体重量值、多个最大应力值、多个最小屈曲因子值，并建立壳体变量与壳体重量的重量关系模型、壳体变量与最大应力的强度关系模型、壳体变量与最小屈曲因子的稳定性关系模型；根据重量关系模型、强度关系模型、稳定性关系模型，确定满足预设强度条件和预设稳定性条件的情况下，壳体重量的重量最小值所对应的目标壳体设计值。采用上述技术方案，通过壁厚、加强筋间距、加强筋宽度、腹板厚度、面板厚度等壳体变量实现了对包括圆柱形外壳以及环形加强筋的水下壳体的表征，基于该壳体变量对应的多组壳体设计值，建立了重量关系模型、强度关系模型、稳定性关系模型，并根据上述模型以及相应的预设强度条件、预设稳定性条件等约束条件，在满足约束条件的情况下，确定了壳体重量的重量最小值以及该重量最小值对应的壳体设计值，实现了壳体设计值的自动化确定，提高了效率。

技术特征：

1.一种壳体设计值确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳体设计值还包括加强筋高度值、加强筋数量值、端面距离值，所述获取针对水下壳体的壳体变量设置的多组壳体设计值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一施工角度限制包括：所述加强筋高度值与第一分母的商不大于第一施工角度的正切；其中，所述第一分母根据所述加强筋间距值、所述加强筋宽度值、所述腹板厚度值确定，所述第一施工角度为焊枪焊接所述环形加强筋时所述焊枪与所述圆柱形外壳内壁的基础角度范围最小值；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述多组壳体设计值对应的多个壳体重量值、多个最大应力值、多个最小屈曲因子值，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述壳体变量与壳体重量的重量关系模型、所述壳体变量与最大应力的强度关系模型、所述壳体变量与最小屈曲因子的稳定性关系模型，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设强度条件包括所述最大应力的取值不大于材料屈服应力和预设安全值的商；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种壳体设计值确定装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7中任一所述的壳体设计值确定方法。

技术总结
本公开实施例涉及一种壳体设计值确定方法、装置、设备及介质，涉及计算机辅助设计技术领域，其中该方法包括：获取针对水下壳体的壳体变量设置的多组壳体设计值；其中，壳体变量包括壁厚、加强筋间距、加强筋宽度、腹板厚度、面板厚度；确定多组壳体设计值对应的多个壳体重量值、多个最大应力值、多个最小屈曲因子值，并建立壳体变量与壳体重量的重量关系模型、壳体变量与最大应力的强度关系模型、壳体变量与最小屈曲因子的稳定性关系模型；根据重量关系模型、强度关系模型、稳定性关系模型，确定满足预设强度条件和预设稳定性条件的情况下，壳体重量的重量最小值所对应的目标壳体设计值。从而实现了壳体设计值的自动化确定，提高了效率。

技术研发人员：何刚文,王冠博,乔建毅,马丽然,李小磊,伍德民
受保护的技术使用者：季华实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10