[發明專利]一種內置分離式船體結構抗沖擊防護裝置

有效

• 申請號: 201110304443.6
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102417015A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 郭君;崔杰;任少飛;李世銘;姚熊亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63B43/18
• 分類號: B63B43/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種船舶領域的抗沖擊防護裝置。?

背景技術

船舶在航行過程中不可避免的會受到各種沖擊載荷的作用，如碰撞、擱淺事故中的碰撞力載荷等。為了保護船舶內部重要艙室及人員設備，使其在受到強沖擊載荷后仍能維持正常工作，在這些部位設置抗沖擊防護結構是十分必要的。?

傳統的船體結構防護裝置，在強沖擊載荷作用下，一般是通過其主要構件發生一定的塑性變形來吸收能量，從而達到減小防護結構內部所受沖擊載荷來實現其防護目的，即在沖擊載荷作用的后期響應實現防護。但其缺點是安裝后不能拆卸，遭到打擊后，防護結構被破壞掉，難以維修，不能復用。與此同時，已有的新型防護結構設計往往是以增加整體結構重量為代價來提升抗沖擊性能，這就限制了這些新型防護結構形式的推廣使用。?

發明內容

本發明的目的在于提供可靠性高、成本較低、具有優良防護性能、使用范圍廣的一種內置分離式船體結構抗沖擊防護裝置。?

本發明的目的是這樣實現的：?

本發明一種內置分離式船體結構抗沖擊防護裝置，其特征是：包括安裝基座、安裝基管、吸能波紋板、捕波器，安裝基座固定在船底外板上，安裝基管安裝在安裝基座上，捕波器布置在安裝基座旁，吸能波紋板固定在捕波器上，吸能波紋板的頂端與安裝基管的頂端相連。?

本發明還可以包括：?

1、還包括緩沖防護板，所述的安裝基管頂端安裝限位螺母和緩沖橡膠螺帽，緩沖防護板安裝在船底內板上并與安裝基管和吸能波紋板相對。?

2、所述的安裝基管底部安裝過載保護銷釘。?

3、所述的捕波器的厚度為外板厚度的3～5倍。?

4、所述的吸能波紋板為肋骨結構，捕波器與吸能波紋板組成的結構將安裝?基座和安裝基管包圍，捕波器圓臺下表面直徑取為吸能波紋板肋骨結構的間距。?

本發明的優勢在于：本發明基于霍普金森飛片原理，利用壓縮應力波在鋼材與空氣的交界面反射成拉伸波的特性，采用內置分離式船體結構防護裝置將外板內側和內底板與空氣的交界面反射的拉伸波用捕波器截獲，大大削弱沖擊載荷能量，在載荷與結構的初始作用階段即削弱沖擊能量；結構簡單，維修方便，可拆卸，容易實現復用；使用范圍廣，可針對特定船舶設計，可用于底部和舷側。?

附圖說明

圖1：為本發明的防護裝置示意圖；?

圖2：I區域局部放大圖；?

圖3：II區域局部放大圖；?

圖4：III區域局部放大圖。?

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：?

結合圖1～4，本發明具體內容和實現方法如下：?

(1)防護系統的組成?

防護系統整體分為九個部件，即安裝基管(附圖中①)、吸能波紋復合結構(附圖中②)、捕波器(附圖中③)、安裝基座(附圖中④)、過載保護銷釘(附圖中⑤)、固定頂絲(附圖中⑥)、限位螺母(附圖中⑦)、緩沖橡膠螺帽(附圖中⑧)、緩沖防護板(附圖中⑨)。安裝基座與船體板架之間采用焊接連接，捕波器與吸能波紋板之間采用固定頂絲焊接相連接，安裝基管底部與安裝基座之間采用過載銷釘相連接，安裝基管頂部與限位螺母、緩沖橡膠螺帽相連接。?

(2)防護原理及工作過程?

本發明是一種根據霍普金森飛片原理設計的被動分離式防護結構。在船體外板受到外部沖擊載荷作用初始階段，該防護裝置將外板內側和內底與空氣的交界面反射的拉伸波用捕波器截獲，捕波器吸收外板沖擊波能量受力沿垂向運動，同時帶動與其相連的吸能波紋板一起運動，吸能波紋板在壓縮過程中吸收沖擊波能量。當捕波器與吸能波紋板運動至安裝基管頂端時，與安裝基座相連的過載保護銷釘限制二者的運動。如果沖擊波能量過大，安裝基管底端過載保?護銷釘斷裂，安裝基管頂端限位螺母連接及保護整個裝置，除安裝基座以外整個防護裝置向上運動，運動至內底等板架結構時，安裝基管頂端緩沖橡膠螺帽與板架碰撞發生變形，再次減小沖擊波能量。?

(3)防護裝置安裝?

在船體板架安裝基座處進行打磨，將安裝基座焊接在船體板架上，焊接后將焊縫打磨平整，同時將安裝基管用銷釘連接在安裝基座底端。?

將捕波器與吸能波紋板用固定頂絲焊接連接，以安裝基座為中心，將二者布設在安裝基座周圍，其中吸能波紋板頂端與安裝基管頂端用螺栓連接，用以固定捕波器與吸能波紋板。?

(4)防護裝置尺寸計算：?