耐压壳是海工装备领域探索海洋资源最重要安全设备之一,主要用于保护舱内科研人员和科研设备。而蛋型耐压壳是最新的研究热点,其结构受力原理运用了生物学特性,整体具备非常强大的抗压能力。但是蛋形耐压壳与球形耐压壳结构相似,比较容易因为缺陷条件而发生瞬间破坏。尤其是初始几何形状缺陷和工作一段时间后发生的腐蚀厚度减薄缺陷会对其屈曲失稳带来致命性的影响。因此,本文对蛋形耐压壳在不同缺陷条件下引起非线性屈曲开展了相关针对性研究,分为以下三方面:(1)在均布外压环境下首先探究长轴L=256mm,短轴B=180mm,厚度t=2mm,并带有局部扁平凹坑缺陷和局部蛋形凹坑缺陷的蛋形耐压壳的屈曲特性。通过快速成型制造技术制作了9个蛋形耐压壳的试验模型,测试数据显示了蛋形耐压壳制作的精度高,实验的重复性好。几个准静态曲线和破坏压力证明了局部扁平凹坑缺陷比局部蛋形凹坑缺陷更加敏感,另外,所有试验模型破坏的结构都相似,都呈现出局部的压溃形状。根据弧长法获得了所有制作的蛋形耐压壳的非线性破坏模式。通过数值分析验证了局部扁平凹坑缺陷比局部蛋形凹坑缺陷更严重。同时对没有缺陷的蛋形耐压壳和带有模态缺陷的蛋形耐压壳一起进行了比较。(2)然后讨论了在腐蚀厚度减薄缺陷条件下外部受压蛋形耐压壳的破坏结果。蛋形耐压壳的长短轴参数与上文一致。腐蚀位置从径向曲率半径最大处开始。圆周的周向腐蚀范围设定为2.5°至360°之间,径向腐蚀范围设定为20至50 mm。腐蚀幅值为壁厚的10%至40%。除了一个非腐蚀壳和四个完全腐蚀壳外,还对96个部分腐蚀的蛋形壳进行了非线性数值分析。在此基础上,制作了具有代表性的蛋形耐压壳试验样品,包括未腐蚀,部分腐蚀的和完全腐蚀的蛋形耐压壳模型。所得结果可作为腐蚀蛋形耐压船体安全性评估的基础。结果表明无腐蚀和完全腐蚀的蛋形耐压壳具有亚稳态的破坏特性,并在最坏的位置破坏(曲率半径最大处)。部分腐蚀的蛋形壳表现出不稳定的破坏行为,在低刚度区域发生破坏。可以根据完全腐蚀的情况保守地评估部分腐蚀的蛋形耐压壳的极限强度。(3)最后讨论了蛋形耐压壳在形状缺陷和厚度缺陷共同影响下的数值分析结果,通过在形状缺陷的基础上叠加腐蚀减薄缺陷,数值分析表明当形状缺陷部位开始发生腐蚀,随着腐蚀程度的增加,蛋形耐压壳的承载能力呈线性下降趋势,复杂缺陷条件下的蛋形耐压壳比单一形状缺陷的蛋形耐压壳更易发生破坏。并且小范围内蛋形耐压壳因初始几何形状缺陷发生腐蚀时,其承载能力下降非常明显。