復合材料“上層結構”
降低輪渡船和巡洋艦的上層結構重量可以提高燃油效率,但是安全法規給復合材料在船艇上的大規模應用造成了巨大的困難。Tony Calvert報道說,有一種新的概念可以改變這一現狀。
眾所周知(特別是在復合材料行業),降低船艇上層結構的重量可以大大提高運營效率。更高的速度、更低的燃油成本、更好的穩定性、更高的貨物/乘客載荷和較低的環境影響僅僅是眾多潛在優勢的一部分。但是,不久之前SOLAS(海上生命安全)公約成為強制性法規,因此,大型船體上很難使用復合材料,例如輪渡船和巡洋艦。
事情在2002年發生了變化,SOLAS Ⅱ-2 part F被采用。只要能達到相同的安全等級,就可以使用功能上達到安全級別的設計。
自“規則改變”后,人們進行了各種可行性研究,著名的是始于2005年的瑞典LASS(海上輕質結構的應用)項目。項目的成果就是LASS聯盟的三個成員:瑞典造船商Kockums(全復合材料Visby級輕巡洋艦建造者)、芯材制造商DIAB和阻燃專家Thermal Ceramics共同推出了一種復合材料上層結構概念(CSC)。
這是一種商業化的上層結構系統,有望在輪渡船和巡洋艦上得以廣泛的應用。
如果這種概念能夠被輪渡船和巡洋艦運營者大量采用,那么基本上可以肯定,這將為長纖維復合材料打開一個新的前景廣闊的應用領域。
復合材料上層結構概念
復合材料上層結構概念是LASS項目產生的個商業方面的實質性進展之一,它是一個高強度的輕質夾心復合材料結構,由復合材料結構核心和玻纖或碳纖蒙皮構成,采用工業化的樹脂灌注工藝牢固地粘結在一起。制造工藝的后一步是在層壓板表面進行絕緣處理,以達到所需的阻燃等級。
改變芯材和蒙皮的厚度以及特性,可以設計并制成完全集成的上層結構(甲板和內/外艙壁),滿足整體和局部的載荷要求。對于一定的重量/剛度性能,泡沫夾心復合材料比單一的表面層壓材料具有更高的強度,因此得以采用。
深層的研究表明,這種概念是現有鋼質或鋁質結構的一種非??尚械奶娲Y構。與鋼質上層結構相比,它可以降低50%以上的重量,因此可以承載更多的貨物,節約大量的燃油。
此外,上層結構重量的減少改善了船體的穩定性。而且,表面處理后的結構不會腐爛或腐蝕。
完成了主要的防火測試后,三個合作伙伴現在開始與感興趣的機構進行建設性的對話,其中包括造船工程師、船艇制造商和認證機構。預計到2009年年底,系統將會通過全面的認證,并于下一年投入使用。
LASS項目 [-page-]
LASS項目始于2005年,目的是開發輕質材料在商用船艇中的技術應用方案,重新振興瑞典的造船業。該聯盟由來自25家以上的機構代表組成,包括瑞典船艇業、瑞典大學、研究機構和船級社等。項目基金由聯盟成員和VINNOVA(瑞典政府創新系統機構)提供。
復合材料要在商用船艇中使用,重要的性能之一就是阻燃性能。大規模的熔爐實驗在瑞典SP Fire技術公司內進行。實驗結果清楚表明,帶有輕質阻燃層的FRP結構可用于制造甲板和艙壁,滿足SOLAS公約的目標要求。
ro-pax輪渡船(客滾船)和貨船就是用輕質夾心復合材料上層結構取代了鋼質結構。
ro-pax輪渡船的研究是以188米長的Stena Hollandica為基礎的,所采用的設計理念如下。加強筋之間原有的空間不變,但所有的板材、橫梁和縱梁都用玻纖增強塑料部件替代。
1. 泡沫夾心上層結構板材采用真空樹脂灌注工藝制成;
2. 上層結構的重量優化對于其載荷能力來說是次要的;
3. 上層結構的整體載荷傳遞是受限的;
4. 現有的船體結構用于載荷傳遞;
5. 上層結構不會承載任何整體載荷;
6. 它將遵照DNV的規則設計。
研究結果顯示,夾心復合材料比原來的上層結構輕60%以上。防火能力可以使整個上層結構在大火燃燒后的60分鐘內不會燃燒。
LASS項目將繼續進行一項新的研究,即用夾心復合材料取代一艘300米長的巡洋艦上的5塊甲板。船級社DNV將加入該項研究。LASS與歐盟的DE-LIGHT項目之間有合作。
眾所周知(特別是在復合材料行業),降低船艇上層結構的重量可以大大提高運營效率。更高的速度、更低的燃油成本、更好的穩定性、更高的貨物/乘客載荷和較低的環境影響僅僅是眾多潛在優勢的一部分。但是,不久之前SOLAS(海上生命安全)公約成為強制性法規,因此,大型船體上很難使用復合材料,例如輪渡船和巡洋艦。
事情在2002年發生了變化,SOLAS Ⅱ-2 part F被采用。只要能達到相同的安全等級,就可以使用功能上達到安全級別的設計。
自“規則改變”后,人們進行了各種可行性研究,著名的是始于2005年的瑞典LASS(海上輕質結構的應用)項目。項目的成果就是LASS聯盟的三個成員:瑞典造船商Kockums(全復合材料Visby級輕巡洋艦建造者)、芯材制造商DIAB和阻燃專家Thermal Ceramics共同推出了一種復合材料上層結構概念(CSC)。
這是一種商業化的上層結構系統,有望在輪渡船和巡洋艦上得以廣泛的應用。
如果這種概念能夠被輪渡船和巡洋艦運營者大量采用,那么基本上可以肯定,這將為長纖維復合材料打開一個新的前景廣闊的應用領域。
復合材料上層結構概念
復合材料上層結構概念是LASS項目產生的個商業方面的實質性進展之一,它是一個高強度的輕質夾心復合材料結構,由復合材料結構核心和玻纖或碳纖蒙皮構成,采用工業化的樹脂灌注工藝牢固地粘結在一起。制造工藝的后一步是在層壓板表面進行絕緣處理,以達到所需的阻燃等級。
改變芯材和蒙皮的厚度以及特性,可以設計并制成完全集成的上層結構(甲板和內/外艙壁),滿足整體和局部的載荷要求。對于一定的重量/剛度性能,泡沫夾心復合材料比單一的表面層壓材料具有更高的強度,因此得以采用。
深層的研究表明,這種概念是現有鋼質或鋁質結構的一種非??尚械奶娲Y構。與鋼質上層結構相比,它可以降低50%以上的重量,因此可以承載更多的貨物,節約大量的燃油。
此外,上層結構重量的減少改善了船體的穩定性。而且,表面處理后的結構不會腐爛或腐蝕。
完成了主要的防火測試后,三個合作伙伴現在開始與感興趣的機構進行建設性的對話,其中包括造船工程師、船艇制造商和認證機構。預計到2009年年底,系統將會通過全面的認證,并于下一年投入使用。
LASS項目 [-page-]
LASS項目始于2005年,目的是開發輕質材料在商用船艇中的技術應用方案,重新振興瑞典的造船業。該聯盟由來自25家以上的機構代表組成,包括瑞典船艇業、瑞典大學、研究機構和船級社等。項目基金由聯盟成員和VINNOVA(瑞典政府創新系統機構)提供。
復合材料要在商用船艇中使用,重要的性能之一就是阻燃性能。大規模的熔爐實驗在瑞典SP Fire技術公司內進行。實驗結果清楚表明,帶有輕質阻燃層的FRP結構可用于制造甲板和艙壁,滿足SOLAS公約的目標要求。
ro-pax輪渡船(客滾船)和貨船就是用輕質夾心復合材料上層結構取代了鋼質結構。
ro-pax輪渡船的研究是以188米長的Stena Hollandica為基礎的,所采用的設計理念如下。加強筋之間原有的空間不變,但所有的板材、橫梁和縱梁都用玻纖增強塑料部件替代。
1. 泡沫夾心上層結構板材采用真空樹脂灌注工藝制成;
2. 上層結構的重量優化對于其載荷能力來說是次要的;
3. 上層結構的整體載荷傳遞是受限的;
4. 現有的船體結構用于載荷傳遞;
5. 上層結構不會承載任何整體載荷;
6. 它將遵照DNV的規則設計。
研究結果顯示,夾心復合材料比原來的上層結構輕60%以上。防火能力可以使整個上層結構在大火燃燒后的60分鐘內不會燃燒。
LASS項目將繼續進行一項新的研究,即用夾心復合材料取代一艘300米長的巡洋艦上的5塊甲板。船級社DNV將加入該項研究。LASS與歐盟的DE-LIGHT項目之間有合作。










































