CN206230998U - 轻质船用复合防护舱壁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轻质船用复合防护舱壁，包括从外往内依次设置的填充式金属夹芯结构、加强筋、纤维增强复合材料板；填充式金属夹芯结构包括前面板、后面板、夹芯层，所述夹芯层置于前面板、后面板之间，并分别与前面板、后面板连接；在前面板与后面板之间、前面板与夹芯层之间、后面板与夹芯层之间设有填充材料；在填充式金属夹芯结构与纤维增强复合材料板之间有空隙。本实用新型具有重量轻，能同时抵御冲击波和弹片，可显著提升船用舱壁的防护能力。
Description
技术领域
本实用新型属于船舶防护结构技术领域，具体涉及一种轻质船用复合防护舱壁。
背景技术
船舶使用过程中，可能会遭受各种武器的攻击。因此对重要舱室，需要增加其防护性能，以使重要舱室的结构主体不被破坏，以及保证重要舱室内的人员和设备安全。目前，一般是通过增加舱壁钢板厚度和加大舱壁构件尺寸来提高船用舱壁防护性能。通过增加舱壁钢板厚度和加大舱壁构件尺寸意味着大大增加船舶的重量，这将对船舶的使用性能产生较大影响。此外，武器近距离***时，冲击波和弹片将同时作用在舱壁上，由于两种载荷对结构的作用方式及毁伤特点存在较大的差异，单纯依靠增加舱壁钢板厚度和加大舱壁构件尺寸的方法难以同时满足对冲击波和弹片两种毁伤载荷的双重防护功能，有效性和经济性差，亟待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有重量较轻，能同时抵御冲击波和弹片的轻质船用复合防护舱壁，可显著提升船用舱壁的防护能力。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种轻质船用复合防护舱壁，包括从外往内依次设置的填充式金属夹芯结构、加强筋、纤维增强复合材料板；
所述填充式金属夹芯结构包括前面板、后面板、夹芯层，所述夹芯层置于前面板、后面板之间，并分别与前面板、后面板连接；在前面板与后面板之间、前面板与夹芯层之间、后面板与夹芯层之间设有填充材料；
在填充式金属夹芯结构与纤维增强复合材料板之间有一定空隙。
按上述方案，所述夹芯层采用钢质材料制成，包括依次连接的夹芯层单元，所述夹芯层单元的截面呈梯形或半圆形；夹芯层的一侧与前面板连接，夹芯层的另一侧与后面板连接；将夹芯层单元的截面设计成梯形或半圆形，能提高夹芯层的变形能力；通过夹芯层的变形能提高对冲击波的防护能力，降低部分弹片的侵彻速度及改变弹片的侵彻方向。
按上述方案，所述加强筋为扁钢或T型钢，加强筋的长度大于80cm，即填充式金属夹芯结构与纤维增强复合材料板之间的空隙大于80cm；将间隙设计为大于80cm的结构，能在不占用空间的情况下，最大限度的降低冲击波向内层结构的传递，以及降低弹片的侵彻速度。
按上述方案，所述填充材料为闭孔聚氨酯泡沫材料，密度为50～100 kg/m3,闭孔率大于85%，以较好的实现能耗，降低冲击波向内层结构的传递，以及降低弹片的侵彻速度。
按上述方案，所述前面板、后面板为钢质平板；所述前面板和后面板的厚度可以相同，也可以不相同。
按上述方案，纤维增强复合材料板为玻璃纤维增强复合材料层合板、芳纶纤维增加复合材料层合板或超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料层合板，既能降低冲击波向内层结构的传递和降低弹片的侵彻速度，也能减轻舱壁的重量。
本实用新型的有益效果在于：
外层的填充式金属夹芯结构可有效衰减冲击波的强度，并能部分减小弹片的侵彻速度及改变弹片的侵彻方向，降低弹片对后续结构的侵彻能力；
在填充式金属夹芯结构与纤维增强复合材料板之间设有间隙，可大大降低冲击波向内层结构的传递；以及降低弹片的侵彻速度；
内层的纤维增强复合材料板可实现对弹片侵彻的完全防御；
利用夹芯层的变形及填充材料的吸能提高对冲击波的防护能力，降低部分弹片的侵彻速度及改变弹片的侵彻方向；
本实用新型可同时抵御冲击波和弹片对船体舱壁的毁伤，最大程度对舱室内部人员及设备起到了保护的作用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图。
其中：1、填充式金属夹芯结构；1-1、前面板，1-2、后面板，1-3、夹芯层，1-4、填充材料；2、加强筋；3、纤维增强复合材料板；4、空隙。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，参见图1，一种轻质船用复合防护舱壁，包括从外往内依次设置的填充式金属夹芯结构1、加强筋2、纤维增强复合材料板3，加强劲2分别与填充式金属夹芯结构1、纤维增强复合材料板3连接。填充式金属夹芯结构1包括前面板1-1、后面板1-2、夹芯层1-3，夹芯层1-3置于前面板1-1、后面板1-2之间，并分别与前面板1-1、后面板1-2连接。夹芯层1-3采用钢质材料制成，包括依次连接的夹芯层单元，夹芯层单元的截面呈梯形。在前面板1-1与后面板1-2之间、前面板1-1与夹芯层1-3之间、后面板1-2与夹芯层1-3之间设有填充材料4。填充材料4为闭孔聚氨酯泡沫材料，密度为50～100 kg/m3,闭孔率大于85%。在填充式金属夹芯结构1与纤维增强复合材料板3之间有宽度大于80cm的空隙4，即加强筋2的长度大于80cm。
本实施例中，加强筋2为扁钢或T型钢，前面板1-1、后面板1-2为钢质平板。前面板1-1、后面板1-2的厚度可以相同，也可以不相同，根据实际需要而定。纤维增强复合材料板3为玻璃纤维增强复合材料层合板、芳纶纤维增加复合材料层合板或超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料层合板。
本实施例中，前面板1-1与夹芯层1-3、后面板1-2与夹芯层1-3焊接连接；填充材料1-4通过粘结剂与前面板1-1、后面板1-2、夹芯层1-3连接。纤维增强复合材料板3与加强筋2通过螺栓连接。
实施例2，参见图2，与实施例1所不同的是：夹芯层单元的截面呈半圆形。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：包括从外往内依次设置的填充式金属夹芯结构、加强筋、纤维增强复合材料板；
所述填充式金属夹芯结构包括前面板、后面板、夹芯层，所述夹芯层置于前面板、后面板之间，并分别与前面板、后面板连接；在前面板与后面板之间、前面板与夹芯层之间、后面板与夹芯层之间设有填充材料；
在填充式金属夹芯结构与纤维增强复合材料板之间有空隙。
2.根据权利要求1所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述夹芯层包括依次连接的夹芯层单元，所述夹芯层单元的截面呈梯形或半圆形；夹芯层的一侧与前面板连接，夹芯层的另一侧与后面板连接。
3.根据权利要求1或2所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述加强筋的长度大于80cm，即所述空隙大于80cm。
4. 根据权利要求1所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述填充材料为闭孔聚氨酯泡沫材料，密度为50～100 kg/m3,闭孔率大于85%。
5.根据权利要求1所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述前面板、后面板为钢质平板。
6.根据权利要求1或5所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述前面板和后面板的厚度相同。
7.根据权利要求1或5所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述前面板和后面板的厚度不同。
8.根据权利要求1所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：纤维增强复合材料板为玻璃纤维增强复合材料层合板、芳纶纤维增加复合材料层合板或超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料层合板。
9.根据权利要求1所述的轻质船用复合防护舱壁，其特征在于：所述加强筋为扁钢或T型钢。
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| CN114212186A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种抗水下***冲击弯曲的弧形加强耐压舱壁结构 |
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2016
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