随着当今世界经济的快速地发展,陆地上的资源已远远达不到人类的发展需求,世界各国都将目光投向了浩瀚的海洋。潜水器由于其潜在能力和突出的作用,是人类探索海底未知世界的过程中不可或缺的工具,是人类探索海洋、利用海洋、保护海洋的强有力的利器。目前,载人深海探测器已被广泛应用于各国海洋探测的各项工程中。潜艇的耐压舱段是圆柱耐压壳在实际工程中最直接的应用。不管对于潜艇还是潜水器,耐压壳都起着承受深水压力,保障舱内人员及各种设备正常运作的作用,同时起着提供主要浮力的作用。常见的潜水器耐压壳体结构型式一般为球体、圆柱体、圆锥体、椭球体,或者是他们的组合形式。碰撞或是冲击是潜器最常见的事故之一,也是结构研究的热点之一。基于上述原因,本文对圆柱耐压结构冲击作用下的承载能力进行研究。基于有限元仿真方法,相关规范结合,对潜器的承载能力进行校核,并对其碰撞或是冲击情况下的承载能力进行了分析,主要研究内容如下:(1)整理归纳了船舶碰撞以及圆柱耐压壳承载能力分析的方法,并总结了圆柱耐压壳冲击载荷的形式和分析方法;(2)确定了用有限元仿真时的网格大小,并介绍了钛及其合金的优点以及本文研究所用钛合金TC4的材料属性及状态方程;(3)在相关规范的理论基础基础上,利用有限元仿真方法对圆柱形耐压壳、半球形封头耐压壳以及组合耐压壳的强度和稳定性进行仿真,并对计算结果进行校核。并对单个圆柱形耐压结构的强度、稳定性和整体的强度、稳定性进行对比,分析两者的区别并总结原因;(4)分析了冲击速度、位置、角度对圆柱耐压壳的耐撞性的影响;(5)分析计算了不同冲击载荷下圆柱耐压壳的动力特性,研究了长度和肋骨对圆柱耐压壳抗冲击能力的影响。在此基础上,得出如下结论:(1)在冲击载荷作用下,圆柱耐压壳变形会经历四个阶段:弹性变形;轴对称变形;非轴对称变形;动力失效屈曲。临界动力屈曲载荷只是圆柱壳发生非轴对称变形的最小载荷,当冲击载荷大于临界动力屈曲载荷时,圆柱壳依旧保有承受载荷的能力;(2)冲击载荷作用下,圆柱壳的长度、有无肋骨都会对其变形量造成影响。一定载荷下,肋骨刚度足够,长度越长,有肋骨的圆柱壳抗冲击能力更强。(3)发生碰撞时,碰撞速度、位置和角度都会对圆柱耐压壳结构耐撞性造成影响;