[發明專利]一種減振夾芯梁及減振船板架

有效

• 申請號: 202011467007.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112623109B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 方輝;劉澤;段利亞;劉勇
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B63B17/00
• 分類號: B63B17/00;F16F15/04
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 袁克來

本發明涉及一種減振夾芯梁及減振船板架，其中，減振夾芯梁包括本體，所述本體從上至下依次設置的上層梁、彈性層和下層梁；在所述本體的長度方向施加軸向載荷，該軸向載荷小于所述上層梁的臨界屈曲載荷且大于所述下層梁的臨界屈曲載荷；所述下層梁在所述軸向載荷的作用下向所述上層梁的方向凸出變形。本發明的減振夾芯梁可以在載荷頻率、載荷幅值和粘彈性材料所占比例均維持不變的情況下，增大結構減振效果。

技術領域

本發明涉及船板減振結構技術領域，具體涉及一種減振夾芯梁及減振船板架。

背景技術

海洋與船舶工程結構可能承受波浪等動態外載，有效實施減振已成為保證海洋工程結構安全的重大需求。

傳統的減振方法中，將粘彈性材料(例如：橡膠)等引入被保護結構(例如船體板架)，提高結構阻尼實現減振，但減振效果受限于載荷頻率、載荷幅值和粘彈性材料所占比例。因此，亟需設計一種更優的減振結構，以在載荷頻率、載荷幅值和粘彈性材料所占比例均維持不變的情況下，增大結構減振效果。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明要解決的技術問題之一是提供一種減振夾芯梁，其可以在載荷頻率、載荷幅值和粘彈性材料所占比例均維持不變的情況下，增大結構減振效果。

本發明要解決的技術問題之二是提供一種減振船板架，其可以提高船板架的減振效果。

為解決上述技術問題之一，本發明提供的一種減振夾芯梁，包括本體，所述本體從上至下依次設置的上層梁、彈性層和下層梁；在所述本體的長度方向施加軸向載荷，該軸向載荷小于所述上層梁的臨界屈曲載荷且大于所述下層梁的臨界屈曲載荷；所述下層梁在所述軸向載荷的作用下向所述上層梁的方向凸出變形。

本發明的減振夾芯梁采用夾層設計，在上層梁和下層梁之間設置彈性層，并在本體的長度方向施加軸向載荷，通過該軸向載荷在減振夾芯梁內產生預應力，由于軸向載荷小于上層梁的臨界屈曲載荷且大于下層梁的臨界屈曲載荷，則上層梁在施加預應力之后仍然保持直線狀，而下層梁則在該預應力的作用下彎曲變形，且變形的方向為向上層梁的方向凸出。由振動力學可知，阻尼耗能與結構振動頻率的平方成正比；下層梁承受循環載荷處于一定范圍時，下層梁和上層梁都進入混沌狀態，混沌寬頻譜中高頻成分增加了結構耗散；下層梁承受循環載荷超過一定閾值后，在上層梁約束下產生雙穩態運動，即跨過非穩態勢壘在兩個穩態之間不斷躍遷，跨越勢壘時該梁產生上變頻振動，因此下層梁雙穩態運動將極大增強結構耗能，提高減振效果。

優選地，所述彈性層的材質為粘彈性材料。

優選地，所述上層梁、彈性層和下層梁依次膠接。

為解決上述技術問題之二，本發明提供的一種減振船板架，包括板體，在所述板體的底部設置有若干上述減振夾芯梁，若干所述減振夾芯梁平行間隔設置。本發明中，在船板架上應用上述減振夾芯梁，可以增加船板架的減振效果，保護船舶的結構安全。

優選地，所述減振夾芯梁還包括設置在所述本體的端部的端板，所述本體的長度方向的一端與所述板體固定連接，另一端通過所述端板與所述板體固定連接。在安裝時，先將本體的長度方向的一端與板體固定連接，然后安裝端板，在安裝時，通過端板向本體施加軸向載荷，在施加的軸向載荷達到目標值后，將端板與本體和板體固定連接，由此在本體內部形成預應力。

優選地，所述上層梁的頂部與所述板體的底部抵接。

優選地，所述上層梁、彈性層和下層梁沿遠離所述板體的方向依次設置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本發明實施例一的減振夾芯梁的結構示意圖；