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薄壁盒形真空室殼體在航天產品中應用的越來越多，其主要功能是為內部部件提供一個密閉的真空環(huán)境和可靠的結構支撐。盒形殼體雖然制造復雜，耗費金屬材料較多，但殼體內部可利用的空間大，布局緊湊，是航天產品小型化的必然選擇。真空室殼體設計方法分為規(guī)則設計CDesignbyRule和分析設計CDesignbyAnalysis，前者基于“彈性失效”準則，是結合經(jīng)典力學理論的一種經(jīng)驗設計方法，后者基于“彈塑性失效”準則，其理論基礎是板殼力學、彈性與塑性理論及有限元分析法，可以計算得到結構各部位的應力和變形團。以探月質譜計真空室殼體設計為背景，分別采用規(guī)則設計和分析設計兩種方法進行了殼體強度分析校核，得到應力分布情況，并利用Ansys參數(shù)化設計對殼體壁厚進行了優(yōu)化，使材料得到了有效地利用。
真空容器的設計壓力應等于大氣壓lOS Pa，盒形殼體厚度可以按矩形平板計算。給出的計算公式，其適用條件是板周邊固定，受外壓為0.1MPa，水壓試驗用壓力水為0.196MPa(真空容器通常要做水壓試驗)式中知，殼體實際壁厚S。一殼體計算壁厚C，B-矩形板的窄邊長度，彎曲時許用應力。軋鋼和鑄鋼的彎曲許用應力通常規(guī)定與簡單拉伸壓縮時用的許用應力相同。當做水壓試驗時，矩形板的應力憑一常溫下材料的屈服限，可見滿足水壓試驗要求。由上述計算得到真空殼體壁厚選擇0.7mm及以上厚度，可以滿足地面調試的強度要求。探月質譜計真空室采用薄壁盒形殼體結構，如圖所示。
真空容器為一體沖壓拉伸成形，保證功能實現(xiàn)的前提下，減少了焊縫，樣不僅提高了結構的可靠性，而且簡化了后期的檢漏工作。各面連接處均留有R6的圓角。殼體上蓋板在內部部件最終調試完成后，采用電子束焊與殼體連接，焊接處采用擴口處理，降低焊接難度，確保焊縫能夠可靠密封。殼體材料采用316不銹鋼(國內牌號為022Cr17Ni12Mo2)，該材料出氣率低、可焊性好，氣密性好。其抗張強度，屈服強度，彈性模量210000MPa，泊松比0.278。
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