随着海洋开发活动的深入,人们设计了各种各样的在深海环境作下业的设备。而这些设备在投入使用之前,必需进行深海环境下的试验。因为直接进行海试周期较长且费用高昂,所以必需设计一种能够模拟深海环境的模拟器。本文对深海环境模拟器的主要组成部分——压力舱、深海水密信号接插件及高压转轴密封进行了结构设计和研究。压力舱结构的可靠性、开启安装的方便性以及密封结构的可靠性对深海环境模拟器的性能具有重要影响。本文第一部分提出了一种新的压力舱结构设计方案,并对其各个组成部件进行了设计和有限元应力分析校核。对应用于高压环境下的O形圈密封结构进行了有限元分析,得出了不同设计参数对密封面最大接触压力和对O形圈的最大剪切应力的影响,并参照分析结论设计了压力舱平盖上的O形圈静密封结构。深海水密信号接插件的接触性能和密封性能直接影响到深海环境模拟器的信号传输。本文第二部分通过对比三种深海水密信号接插件的结构设计方案,得出了最优的结构设计方案。对最优设计方案的关键零件进行了结构设计和材料选择,保证了深海水密信号接插件的接触稳定性,同时应用有限元软件对深海水密信号接插件的关键密封结构进行了分析,得出了不同设计参数对密封性能的影响,为优化密封结构设计奠定了理论基础。高压转轴密封的性能好坏,对压力舱内压力的恒定性具有重要影响。本文第三部分对高压转轴唇形组合密封结构进行了有限元分析,并结合分析结果对唇形组合密封结构的试验结果进行了分析。针对唇形组合密封结构在试验中出现的问题,在唇形组合密封结构的基础上改进并提出了一种齿形组合密封结构,并且利用有限元软件对其初始安装过盈量进行了优化设计。本文所得出的结论和结构都经过相关试验验证,具有原创性。