欧洲杯足球竞彩小型商业海洋飞船的材料

涵盖了主题

背景

规模经济

欧洲杯足球竞彩材料选择

焊接的铝壳

的优点和缺点

乘客安全

铝蜂窝结构

塑料的未来

铝挤出

混合结构

几何考虑

泡沫三明治面板

船体中的结构粘合剂

复合材料的应用欧洲杯足球竞彩

概括

背景

多种材料正在争夺统治海洋。欧洲杯足球竞彩钢,铝和复合材料竞争是选择的材料,每次浪潮都取决于所考虑的工艺欧洲杯足球竞彩。两个世纪前,事情要简单得多,船只和船都是用木头制成的。但是如今,船舶是由钢制成的,小型游艇通常由玻璃纤维增​​强塑料(GRP)制成,并且由于多种原因,小型商用容器由各种材料制成。欧洲杯足球竞彩“小型商业船只”涵盖了从快速渡轮,巡逻艇到飞行员船和工作艇的所有内容。这些船只是海洋材料的主要战场。欧洲杯足球竞彩

规模经济

首先,用于建造小型,缓慢的商业容器的材料仍然是钢,因为它是最便宜的。但是,如果造船者知道它正在制造超过十个相同的工艺或船体,那么GRP就会变得更有竞争力。生产插头和模具的成本可以分布在许多船体上,并且使用相同的船体设计(例如飞行船)制造的许多小型商业容器都是由GRP制成的。随着工艺的大小增加,十个或更多工艺的订单的可能性要小得多,这就是为什么GRP工艺尺寸超过20m的原因。

欧洲杯足球竞彩材料选择

有两个主要驱动因素用于使用钢材以外的其他材料,速度的渴望以及客户的偏好或偏欧洲杯足球竞彩见。所有船只的最大“位移速度”与其长度有关。以这种速度行驶时,飞船将水推开,然后在其弓箭后面的槽中行驶。为了比这种位移速度更快,工艺必须足够轻,并具有“安装”波浪和“平面”在水中的力量。因此,要达到超过流离失所的速度,需要进行轻型构造。几乎不可能设计一种可以飞机的10m工艺品,甚至很难建造一个可以做到这一点的20m工艺,而在40m的情况下,仍然存在与钢重量相关的速度损失。GRP,纤维增强复合材料(FRC)和铝都是替代品。木材仍然使用,但仅在少数情况下使用。

客户偏好或偏见也是重要的驱动力。每个船主都有明确的视图,通常与以前的不良经历或先入为主的图像有关。FBM Marine听到了有关潜在客户为何指定特定材料的所有原因,即使它不是订购船只的最佳材料。在这种情况下,改变所有者的想法是困难的,但是如果提出好的技术或生命周期成本的论点,则可能是可能的。以下是在海洋环境中使用各种材料的一些论点。欧洲杯足球竞彩

焊接的铝壳

焊接的铝制船体变得越来越流行,因为该材料具有许多优势,并且具有轻量级。曾经有很大的偏见反对在海洋环境中使用铝,但是如今,专门为船只和快速渡轮(长达120m)生产的铝吨位正在迅速增长。使用的合金通常为5083(板)或6082(挤出),在美国使用6061。

的优点和缺点

However, the marine environment is particularly harsh for any material, and aluminium has two Achilles’ heels, low fatigue strength and low position in the galvanic scale, figure 1. On the other hand it does not rust or suffer osmosis, and paint coatings last longer than on steel. Aluminium internal areas need no protective painting, and many craft are left unpainted externally above water. The surface goes gritty but the degree of corrosion is small.

图1。在海洋应用中服役一年后,铝合金中的深层腐蚀。

铝的低疲劳强度在众多船只中引起了问题,从巡逻艇和快速渡轮到大型衬里的上层建筑。出现问题是因为,在干燥的空气中,铝合金表现出与大多数金属,焊接结构以及浸入海水中的疲劳强度相同的疲劳强度比,疲劳强度降低。这意味着设计人员必须将压力限制为低至30-40 MNM-2。由于这种疲劳强度降低,水射流驱动的快速渡轮的底部船尾结构遭受了广泛的疲劳开裂。同样,图2的水扫入进气口隧道也会受到强烈的振动,因为它们非常接近多吹叶的叶轮,该叶轮可通过水发送压力脉冲。最重要的是,叶轮通常由不锈钢制成,即使叶轮静止,电力效应也会造成严重破坏。

图2。一条纤维增强的复合水剥水隧道,该隧道克服了与铝隧道相关的疲劳破裂,电腐蚀和腐蚀等问题。

乘客安全

然而,铝是快速渡轮的主要材料,因为唯一提供必要性能的其他材料是GRP或FRC。欧洲杯足球竞彩乘客的安全是塑料的关键问题。GRP结构可以包含火,但是所产生的烟雾和有毒的烟雾也可能是杀手。快速渡轮现在受到最近推出的国际海事组织安全守则的约束。以前的代码仅允许使用非燃烧材料(该定义中包括铝),但是新代码定义了所谓的“限制材料”的标准欧洲杯足球竞彩。这些包括在ISO房间角测试下进行烟雾,毒性和热量释放的限制。

这标准没有太多正常塑料通过。酚类确实这样做,但它们在海洋产业中生产大型结构的严重缺点是在温度升高,生产过程中的健康危害及其机械性能较低的情况下需要固化。有一两个新产品通过标准,但其适用性主要扩展到内部装备,例如衬里和天花板。但是,这确实意味着可以使乘客轿车在飞机的风格上看起来更具吸引力。

铝蜂窝结构

铝制蜂窝状由铝皮制成,上面覆盖着薄薄的装饰塑料层压板,也广泛使用。此“复合材料”用于各种厚度,用于较小的舱壁和衬里。行李储物柜和天花板可以用酚类皮肤和铝制蜂窝状成型,看起来与飞机相同。该材料的铝芯被归类为不可燃烧的,因此不必通过ISO测试。

塑料的未来

很少有快速渡轮完全从塑料到新代码建造。实际上,目前不太可能进入市场。因此,解决方案是设计一个容器,以防止通过用防火材料(例如岩盘)覆盖所有内部表面,从而防止大火到达塑料结构。欧洲杯足球竞彩这并不能高高提高成本,因为无论如何,乘客住宿,汽车甲板和驾驶室的所有表面都必须被热隔离,并且可以将Rockwool用于两次工作。但是,对于大于20m的塑料飞船来说,高工具成本是一个问题,因此铝不太可能在几年内被取代。

铝挤出

铝也被广泛用于大型挤压形式,用于主要的结构应用。整个甲板是由带有整体T加齿剂的挤出木板制成的。FBM Marine also use box section extrusions for creating a `raft' to which the two hulls of a catamaran are welded, figure 3. Quick to produce, the extrusions need no internal inspection in service, and the ‘honeycomb’ produced gives the catamaran substantial built-in buoyancy. The largest extrusions used are 300mm deep and 12m long. These are laid alongside each other and automatically welded together to create a deck section 12m by 4m. These welded extrusions are the only part of the structure holding the two hulls together.

图3。长度水平挤出是焊接在一起的挤压巢的一段,以形成乘客双体船的甲板。

混合结构

海洋结构的新兴趋势是,使用不同材料的组合正在越来越多地使用。欧洲杯足球竞彩“混合动力”一词用于描述这些组合,而不是旧词“复合”,这今天暗示了塑料和增强的组合。(不久前,“复合材料”一词是指带有木板的钢制框架。)混合结构主要由铝制成,GRP或FRC在更合适的区域使用。例如,FBM Marine通过将其从实心GRP模架中制成,并使用不锈钢螺栓和粘合剂密封胶将其从实心GRP造型中解决,从而解决铝喷气隧道的问题。

几何考虑

快速双曲率的问题也可以使用模制GRP解决。FBM海军陆战队最近为防御部建造了两个小船体(Swath)船体,它们具有鱼雷形船体,图4。鱼雷形状的圆柱形部分在铝中很容易制成,但鼻锥非常非常难的。因此,将它们模制成GRP,并将法兰螺栓固定在铝制圆柱体上以形成杂种船体。锥体充满泡沫浮力,以达到所需的损伤稳定性。分类当局不允许填充全铝结构的泡沫,因为无法访问内部结构进行定期检查。

图4。一个小水管区双船体的纤维增强复合鼻锥(Swath)

泡沫三明治面板

FRC的泡沫三明治面板可以取代其他区域的铝。那些避开乘客轿车或汽车甲板的船只的那些部分不受这些区域的严格火灾法规的约束,因此可以使用夹心形式的大型FRC面板。这些提供了比铝的优势。焊接形式中的铝结构比钢遭受焊缝失真和收缩。船体通常比设计短几英寸,但真正的问题是美学之一。屈曲面板难看。

一位客户要求FBM Marine在整个上层建筑区域上创建光滑的表面。解决方案是建立一个铝制的“盒子”,形成了轿车的结构和火灾完整性,然后用FRC面板覆盖它。这些面板是轻巧的泡沫三明治面板,带有非常细的缝合布和聚酯树脂的皮肤。由此产生的上层建筑饰面类似于游艇。

船体中的结构粘合剂

减少失真的难看效应的另一种方法是使用结构粘合剂将铝板结合在一起。在快速渡轮设计中,粘合剂的问题是它们在火中倒塌的抵抗力不佳。解决方案是将铆接与粘合剂相结合。面板非常大,在许多情况下需要垂直组装,因此在胶水干燥的同时,无论如何都需要将铆钉保持在一起。但是,铆钉间距可能比仅铆钉连接过程要大得多。

复合材料的应用欧洲杯足球竞彩

复合材料的另一个积极趋势是增加用复合轴替换钢制的芯片。欧洲杯足球竞彩碳纤维复合材料是该应用的最佳材料。欧洲杯足球竞彩使用复合材料,轴直径更大,但重量是钢轴的一部分。由模制钢筋而不是金属制成的其他零件包括双皮门,淋浴托盘,用于热带水域的Bimini Sun Shields,导航灯盒,驾驶室控制台和链电缆储物柜。

概括

但是,海洋建筑世界非常保守。船只的三明治底部仍然皱着眉头,因为该地区发生了太多灾难。实际上,三明治甲板和上层建筑屋顶仍然带来分层和起泡的问题,尤其是在热带天空下。问题的一部分在于在施工过程中缺乏质量控制,但是太阳,海洋和盐水结合在一起为任何材料创造了非常严峻的环境。显然,要使材料在海洋应用中取得成功,它必须证明自己不仅与竞争材料相等,而且还等于自然所带来的挑战。欧洲杯足球竞彩

主要作者:奈杰尔·沃伦(Nigel Warren)

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,第1卷。6号第6页,第680-82页,1998年11月。

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