微壓休閑艙加強筋布局優化及輕量化研究

胡彪彪，李家春，羅 珊，陽啟航

（1.貴州大學機械工程學院，貴州貴陽 550025；2.貴州大學外國語學院，貴州貴陽 550025）

1 前言

微壓休閑艙是近年來針對國民身體健康和體力恢復等問題從壓力艙的基礎上誕生的一種休閑體驗設備。通過三相風機對艙內環境的加、減壓來創造相對壓力為56kPa的正、負微壓環境，可以為體驗者提供多種不同壓力、氧濃度的環境來進行治療、鍛煉和養生。資料顯示，低壓低氧環境對于三高、哮喘和肥胖等疾病的治療有非常明顯的效果［1］；同時高壓氧環境在卒中后抑郁（PSD）、療突發性聾（SSNHL）等醫學疾病的治療和護理方面有著非常關鍵的作用［2?3］。

近些年，國內外不少學者致力于艙體結構優化分析方面的研究，文獻［4］使用CAE軟件對工況下的艙體進行模態和瞬態響應分析，并以底板體積作為目標函數對底板體積進行了拓撲優化分析；文獻［5］提出一種帶有弧形外掛保護殼的救生艙結構，其抗變形能力相比于傳統艙體結構更加優越；文獻［6］研究了正交加強筋殼構件在軸壓和外壓作用下的優化設計問題，利用四種不同算法確保最優設計準確對應于全局最小值；文獻［7］提出采用幾何背景網格法進行薄壁結構加強筋布局優化，能夠使其分布更加合理化；文獻［8］采用Pareto/Min?Max多目標優化方法對水下加筋殼體結構進行優化設計，得到加強筋的最佳布局和參數方案；但在壓力艙體結構優化設計方面，公開的研究報道非常少見，因此針對微壓休閑艙艙體結構進行優化設計研究。……