一種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置,套裝于海洋結(jié)構(gòu)物的立柱上，隨水位上下浮動；其特征在于所述的防撞擊裝置由若干個相連接的防撞單元組合構(gòu)成圓環(huán)形體，所述防撞單元橫截面為扇環(huán)形，縱截面為橢圓形，沿徑向自邊際向內(nèi)依次由玻璃纖維樹脂，波紋型夾芯鋼板，聚氨酯彈性體，內(nèi)層鋼板和聚氨酯泡沫多層復(fù)合材料構(gòu)造組成，其中所述的內(nèi)層鋼板形成的內(nèi)部空間內(nèi)填充聚氨酯泡沫。本發(fā)明的自浮式防撞擊裝置在水中性質(zhì)穩(wěn)定，不懼腐蝕，抗沖擊性能好，綠色環(huán)保。
【專利說明】
一種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種防撞擊裝置，具體地說，是涉及一種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)多數(shù)采用鋼套箱、鋼浮箱等結(jié)構(gòu)形式的防護(hù)裝置，材料基本為單一的高強(qiáng)度鋼材，鋼板與鋼質(zhì)桿件組成桁架支撐體系，碰撞時，通過鋼板的壓壞變形吸收大量能量。然而該裝置部件間的連接多采用焊接和鉚接，由于嚴(yán)格的制作界限和很多復(fù)雜的焊接細(xì)節(jié)而成本高昂，同時質(zhì)量難以保證。
[0003]近年來劉偉慶、方海等人提出一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的空間格構(gòu)腹板增強(qiáng)泡沫夾芯結(jié)構(gòu)，該防護(hù)裝置能適應(yīng)于海水腐蝕環(huán)境及干濕交替環(huán)境，同時具有緩沖大變形的特點。然而玻璃纖維增強(qiáng)材料以及泡沫夾芯的緩沖性能有限，吸能效果不及鋼套箱，不適用于大型海洋結(jié)構(gòu)物的防護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，該裝置在海水中性質(zhì)穩(wěn)定，不懼腐蝕，抗沖擊性能好，綠色環(huán)保;能充分吸收船舶與海洋結(jié)構(gòu)物撞擊時產(chǎn)生的能量，不但可以大大降低海洋碰撞事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失，也可對相關(guān)人員的人身安全提供一定程度的保障。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，套裝于海洋結(jié)構(gòu)物的立柱I上，隨水位上下浮動；其特征在于所述的防撞擊裝置由若干個相連接的防撞單元組合構(gòu)成圓環(huán)形體，所述防撞單元橫截面為扇環(huán)形，縱截面為橢圓形，沿徑向自邊際向內(nèi)依次由玻璃纖維樹脂6，波紋形夾芯鋼板7，聚氨酯彈性體8，內(nèi)層鋼板9和聚氨酯泡沫10多層復(fù)合材料構(gòu)造組成，其中所述的內(nèi)層鋼板9形成的內(nèi)部空間內(nèi)填充聚氨酯泡沫10。
[0007]所述的若干個防撞單元的連接是通過設(shè)置有的法蘭盤11相連接。
[0008]所述的防撞單元的數(shù)量為4個，即防撞單元一2、防撞單元二3、防撞單元三4和防撞單元四5。
[0009]所述的波紋型夾芯鋼板7選用鍍鋁鋅鋼板AZ150制造。
[0010]所述的內(nèi)層鋼的材質(zhì)為Q345鋼。
[0011 ]本發(fā)明的自浮式防撞擊裝置的優(yōu)點和有益效果主要是:
[0012]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，外表采用玻璃纖維樹脂，力學(xué)性能優(yōu)越，且在海水中保持性質(zhì)穩(wěn)定，不懼腐蝕，減少維護(hù)費用。
[0013]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，采用的波紋型夾芯鋼板，碰撞時通過鋼的塑形變形，可吸收大量能力，具有單位重量輕、強(qiáng)度高、塑形變形耗能大等優(yōu)點。相比于傳統(tǒng)的泡沫鋁等耗能材料，具有更好的吸能效果。
[0014]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，采用的聚氨酯彈性體出色的減消振機(jī)能可消耗一部分外力荷載能量，同時有效減緩了波紋型夾芯鋼板以及內(nèi)層鋼板碰撞過程中發(fā)生的撕裂。
[0015]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，采用聚氨酯泡沫作為緩沖材料，延緩防撞擊裝置的變形，同時吸收大量能量。
[0016]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置整體性好，安裝便捷，各個防撞單元采用法蘭盤進(jìn)行組裝密封，局部受損后，具有一定的可修復(fù)性和可更換性。
[0017]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置重量輕，具有自浮性，能滿足隨水位浮動的要求。
[0018]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，采用的曲面外形能夠在受撞時撥開船行方向，最大程度地杜絕了船舶與防撞擊裝置互相嵌套的可能性，使船的撞擊能量大多保留在船上。
【附圖說明】
[0019]圖1為復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置套裝于海洋結(jié)構(gòu)物立柱正視圖。
[0020]圖2為復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置套裝于海洋結(jié)構(gòu)物立柱俯視圖。
[0021 ]圖3為復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置截面圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明實施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍:
[0023]如附圖1至圖3所示，為本發(fā)明的一種復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，套裝于海洋結(jié)構(gòu)物的立柱I上，隨水位上下浮動；防撞擊裝置由4個相連接的防撞單元組合構(gòu)成圓環(huán)形體，分別為防撞單元一 2，防撞單元二 3，防撞單元三4，防撞單元四5，所述防撞單元橫截面為扇環(huán)形，縱截面為橢圓形，沿徑向自邊際向內(nèi)依次由玻璃纖維樹脂6，波紋型夾芯鋼板7，聚氨酯彈性體8，內(nèi)層鋼板9和聚氨酯泡沫10多層復(fù)合材料構(gòu)造組成，其中所述的內(nèi)層鋼板9形成的內(nèi)部空間填充聚氨酯泡沫10;玻璃纖維樹脂6置于波紋型夾芯鋼板7外側(cè)，與海水直接接觸，具有良好的耐腐蝕性能，能在海水中保持性質(zhì)穩(wěn)定，減少維修費用;考慮到鍍鋁鋅鋼板的抗腐蝕能力是鍍鋅鋼板的3?5倍，且腐蝕越嚴(yán)重，故優(yōu)先選用鍍鋁鋅鋼板AZ150材料制作波紋型夾芯鋼板，碰撞過程中，通過鋼的塑性變形消耗大量能量；內(nèi)層鋼板9采用Q345鋼加工完成;采用真空導(dǎo)入成型工藝，在波紋型夾芯鋼板7和內(nèi)層鋼板9的間隙灌注聚氨酯彈性體8作為填充材料，通過聚氨酯彈性體8良好的粘連性，將波紋型夾芯鋼板7和內(nèi)層鋼板9牢固粘結(jié)成整體，而聚氨酯彈性體8出色的減振消振機(jī)能可消耗一部分外力荷載能量，同時對波紋型夾芯鋼板7和內(nèi)層鋼板9提供一定的支撐作用，有效減緩了波紋型夾芯鋼板7和內(nèi)層鋼板9碰撞過程中發(fā)生的撕裂;采用聚氨酯泡沫作為緩沖材料，延緩防撞擊裝置的變形，同時吸收大量能量;將工廠里預(yù)先制備好的4個防護(hù)單元通過法蘭盤11進(jìn)行組裝密封，連接形成防撞圈套設(shè)于海洋結(jié)構(gòu)物立柱的四周，法蘭盤11外部采用纖維與樹脂復(fù)合材料以減少海水等惡劣環(huán)境的腐蝕，內(nèi)部可采用碳素鋼、鉻鉬鋼等材料增加連接剛度。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，套裝于海洋結(jié)構(gòu)物立柱(I)上，隨水位上下浮動；其特征在于所述的防撞擊裝置由若干個相連接的防撞單元組合構(gòu)成圓環(huán)形體，所述防撞單元橫截面為扇環(huán)形，縱截面為橢圓形，沿徑向自邊際向內(nèi)依次由玻璃纖維樹脂(6)，波紋型夾芯鋼板(7)，聚氨酯彈性體(8)，內(nèi)層鋼板(9)和聚氨酯泡沫(10)多層復(fù)合材料構(gòu)造組成，其中所述的內(nèi)層鋼板(9)形成的內(nèi)部空間內(nèi)填充聚氨酯泡沫(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，其特征在于:所述的防撞擊裝置的若干個防撞單元的連接是通過設(shè)置有的法蘭盤(11)相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，其特征在于:所述的防撞擊裝置的防撞單元的數(shù)量為4個，即防撞單元一(2)、防撞單元二(3)、防撞單元三(4)和防撞單元四(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合材料的自浮式防撞擊裝置，其特征在于:所述的波紋型夾芯鋼板(7)選用鍍鋁鋅鋼板AZ150制造。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海洋結(jié)構(gòu)物的防撞擊裝置，其特征在于:所述的內(nèi)層鋼板(9)的材質(zhì)為Q345鋼。
【文檔編號】E02B3/26GK105908678SQ201610462904
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】路越, 任鵬, 葛銳力
【申請人】江蘇科技大學(xué)