[实用新型]一种耐撞船只的弹性框体结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及船只结构安全防护领域，特别是一种耐撞船只的弹性框体结构船。

背景技术

古者观落叶因以为舟。古老的中国人看到落叶掉在水面上浮而不沉而领悟到船的原理起，船就一直承担水上的重要交通运输工具，其应用历史悠久。船从史前刳木为舟起，经历了独木舟和木板船时代，1879年世界上第一艘钢船问世后，又开始了以钢船为主的时代。钢船主要包括船壳、骨架、甲板及上层建筑，各部分主要采用焊接工艺构成一体式刚性结构。当刚性的船只在水上运行时撞击到他物时，容易导致船只开裂进水、焊处脱焊渗水，进而发生沉船事故。由于各种自然原因及人为原因，撞船、沉船事故屡见不鲜，其人身和经济损失都是惨痛的。为防止撞船、沉船事故的发生，增强船只的抗撞安全系数、在舰船船体的结构优化设计上，根据弹性防撞原理，充分考虑提高船体的安全防护能力是个有效的解决措施。

实用新型内容

本实用新型针对目前刚性船只在受撞击后开裂、破损、脱焊等缺陷，提供一种结构合理的耐撞船只的弹性框体结构。

本实用新型采用以下技术方案：

一种耐撞船只的弹性框体结构，其船体结构为整体弹性框架式结构，用弹性高强度材料制成船只的船壳、骨架及甲板，所述的船壳呈椭圆弧形状。

所述的弹性高强度材料包括弹簧合金钢、弹性不锈钢、低合金高强度钢、碳纤维、玄武岩纤维、PBO纤维、石英纤维、“凯夫拉”纤维、超高分子量聚乙烯纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、硼纤维的复合材料及金属和非金属的复合材料。

所述的船体结构为没有应力集中点的整体弹性框架式结构，所述的船壳外形呈圆弧或椭圆弧形状，消除了应力集中点，船体就不容易损伤开裂。

所述的骨架包括龙骨、肋骨及结构性加强筋、板，均顺其各自走势呈弧状或波浪状。当船体受到外力冲撞瞬间，整个船体就会产生微小的弹性形变而不至于发生破裂、脱焊甚至漏水、沉船等现象。

所述的甲板为双层结构，下层甲板为弧形龟背状结构连接在船壳及骨架上，同船壳及骨架一起构成船只的类椭圆体状主体弹性框架；上层甲板为常规平面甲板采用弹性阻尼滑移结构件安装覆盖在下层甲板之上；所述的弹性阻尼滑移结构件为弹簧、阻尼器、橡塑及高分子材料弹性垫块；所述的上下层甲板可相对滑移。

本实用新型所述的船只采用具有弹性高强度的材料制成，其骨架顺其走势呈弧状或波浪状，大大增强了其许可的弹性形变，同时又保证了船只的承载力；而双层甲板的结构，下层甲板为弧形龟背状结构连接在船壳和骨架上，当船只航行时碰到冰山或两船相撞时，船体船壳和骨架发生弹性形变，整个船体会相应的发生微量弹性形变，缓冲并吸收撞击能量，避免了撞击后硬碰硬导致的船体损伤。下层甲板是类椭圆形船体的一部分，同时也会发生形变不至于受到破坏；而上层甲板为常规甲板采用弹性阻尼滑移结构连接覆盖在弧形龟壳状下层甲板之上，且与下层甲板之间可做相对滑移，隔离了下层甲板的形变及能量，从而保证船体上层建筑与常规船体一样不会受损，大大增强其安全系数。

优选地，充分考虑船体底部触礁的防撞，所述船体的底部，为双层结构，在原始底部增加弹性防护层。所述的弹性防护层的结构设计与整个船体相同，外壳呈圆弧状，内部骨架及加强筋、板均顺其垂直于底部外壳的走势呈弧状或波浪状，材料为弹性高强度的材料制成。当船只底部触礁时，船体底部的防护夹层会产生适量弹性形变，从而缓冲、吸收大部分冲击能量，使得船体底部不至于开裂，确保船只的航行安全。

根据同样的结构设计原理，本实用新型专利可用于对现有船只进行抗撞击改装，其特征在于：在船只的易撞击处增加一层弹性防护层，所述的弹性防护层包括弧形外壳、内部骨架及加强筋、板。所述的弧形外壳、内部骨架及加强筋、板用弹性高强度材料制成弧状或波浪状；所述的外壳与原船体外壳采用圆滑过度相切连接，所述的弹性防护层具有受到撞击后会产生相应的弹性形变，缓冲并吸收撞击能量，增强其承受大撞击量的能力，以确保整个需改进的船只的耐撞性能，提升其安全系数。

附图说明

图1为本实用新型实施例一船体的三维图；

图2为本实用新型实施例一船体的船壳及骨架的俯视图；

图3为本实用新型实施例一船体的横向剖视图；

图4为本实用新型实施例二在船体增加弹性防护层的横向剖视图；

其中，1：船壳；2：骨架；21：龙骨；22：肋骨；23：旁龙骨；3：甲板；31：下层甲板；32：上层甲板；4：弹性阻尼滑移结构件；5：弹性防护层；51：弧形外壳；52：内部骨架。

具体实施方式