当今世界经济迅猛发展,能源短缺已经成为各国政府最关心的经济因素。在传统石油产地的能源输出日渐衰弱的今天,许多国家把目光投向了浩瀚的海洋。随着现代文明的发展,人们开发海洋的速度不断加快,从近海到远海,从浅海到深海。潜水器作为人类认识海洋、开发海洋、保护海洋的有力工具,扮演着重要的角色。作为船舶与海洋工程领域研究的热点问题,碰撞是潜水器航行工作期间最为常见的事故。由于其储备浮力较小,且有外界静水压力的存在,使得潜器碰撞事故要比水面舰船的碰撞具有更大的危险性。基于上述原因,本文对圆柱耐压结构碰撞响应展开研究。通过有限元仿真技术,将潜器的碰撞研究分为水面碰撞和水下碰撞两个部分,分析不同碰撞参数对不同靶体下圆柱耐压结构碰撞响应的影响,并对水面、水下碰撞时发现的滞后特性进行相对的研究。主要研究工作如下:(1)归纳整理潜器外部/内部碰撞力学机理,介绍ANSYS/LS-DYNA数值仿真中的关键技术。总结了潜器碰撞过程中流体的处理方法,确定了潜器水面及水下航行作业时的附连水质量系数。(2)基于理论基础,确定圆柱耐压结构的单元类型、网格大小及材料的参数等,对圆柱耐压结构的碰撞问题进行数值仿真建模。(3)针对潜器水面/水下不同的工作环境,选取不同的碰撞靶体(礁石、混凝土建筑物、船舶舷侧、淤泥、同规格钢制潜器),研究不同碰撞参数(碰撞角度、撞击速度、外界静水压力)对圆柱耐压结构碰撞响应的影响。得到碰撞力、能量变化、损伤变形及应力应变的时序结果,并对这些结果进行比较研究。(4)在研究过程中发现碰撞时潜器的刚体运动滞后于局部损伤变形,并针对这一滞后特性进行研究,得出碰撞时潜器的刚体运动滞后于局部损伤变形的影响因素。