基于响应面法的矢量水听器壳体优化设计

随着海洋探测不断向深海迈进，大深度耐压矢量水听器成为未来发展的重要方向，矢量水听器的设计还应满足小尺寸、低密度的要求。针对耐压强度大与小尺寸、低密度之间相对矛盾的问题，本文在有限元软件中建立水听器耐压壳体三维模型，求解其内部应力分布，分析壳体的耐压失效形式，运用响应面法分析各设计变量对于目标参数的敏感度，对壳体结构尺寸进行优化，优化后的水听器密度从1.25 g/cm³降低至1.03 g/cm³，可以满足耐20 MPa水压的工作要求，达到理想的设计效果。