復(fù)合材料消能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合材料消能裝置，包括消能單元，消能單元包括殼體和至少一個(gè)布置在殼體內(nèi)部的消能型填充材料體，所述消能型填充材料體包括長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層和包覆在長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層外的復(fù)合材料層，所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層為三維玻纖復(fù)合材料，長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層的空間結(jié)構(gòu)為“X”字形、“U”字形、“V”字形或“8”字形。本實(shí)用新型采用三維玻纖復(fù)合材料作為空間結(jié)構(gòu)體，質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高、抗沖擊力更強(qiáng)、撞擊后不分層、防撞單元表面效果更理想、防撞單元體收縮變形變化更小；采用模塊化設(shè)計(jì)制作，可以根據(jù)實(shí)際需要任意組合消能單元達(dá)到工程要求；功能可靠、完善，制造成本適中，使用壽命長(zhǎng)，便于維護(hù)和修理。
【專利說(shuō)明】復(fù)合材料消能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合材料消能裝置，特別涉及一種用于橋梁、碼頭或道路的復(fù)合材料消能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況下，復(fù)合材料消能裝置將受到重力、浮力、潮流力、波流力等荷載的作用。隨著科學(xué)的發(fā)展，目前對(duì)于這些靜態(tài)和半靜態(tài)的荷載，復(fù)合材料消能裝置的理論設(shè)計(jì)已不存在大的問(wèn)題。但當(dāng)其遇到船舶或車輛碰撞而形成沖擊載荷時(shí)，其內(nèi)部的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和靜態(tài)相比是完全不同的，屬于復(fù)雜的流固耦合非線性系統(tǒng)的碰撞問(wèn)題，在理論上具有相當(dāng)?shù)碾y度。在船體、橋體和道路設(shè)計(jì)時(shí)若不能定量考慮由碰撞引起的巨大沖擊力，將容易導(dǎo)致船體、橋體或道路的關(guān)鍵部位發(fā)生意想不到的破壞，甚至造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。因此，對(duì)復(fù)合材料消能裝置的沖擊性能進(jìn)行定量研究，對(duì)保護(hù)船舶和橋梁結(jié)構(gòu)的安全具有理論和實(shí)際意義。
[0003]眾所周知，船舶撞橋事故在世界各地一直在不斷發(fā)生，船撞橋事故的頻率遠(yuǎn)比我們想象的更高。由船撞橋事故所導(dǎo)致的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境破壞是驚人的。很多船舶撞橋事故輕則損失數(shù)萬(wàn)元，重則人員傷亡、損失以數(shù)百萬(wàn)、數(shù)千萬(wàn)甚至數(shù)十億美元計(jì)，大量的間接損失更是難以計(jì)算。因此對(duì)橋梁采取防撞措施尤為必要，其根本目的是:防止橋梁因船舶(車輛)撞擊力而發(fā)生結(jié)構(gòu)毀壞，同時(shí)盡可能地保護(hù)船舶(車輛)，將損失減小到最低程度。
[0004]現(xiàn)有的復(fù)合材料消能裝置大部分內(nèi)部采用聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫等泡沫，但是這些泡沫普遍存在消能低、體積大、單位質(zhì)量重等問(wèn)題，并不是十分理想的消能材料。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了克服現(xiàn)有的復(fù)合材料消能裝置消能低、體積大、單位質(zhì)量重的不足，本實(shí)用新型提供一種能充分消化轉(zhuǎn)移撞擊能量、成本低、應(yīng)用范圍廣且綠色環(huán)保的復(fù)合材料消能裝置，可以消耗船舶或車輛撞擊時(shí)的撞擊力，保護(hù)船舶、車輛和橋梁本體結(jié)構(gòu)免受損傷。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合材料消能裝置，包括消能單元，消能單元包括殼體和至少一個(gè)布置在殼體內(nèi)部的消能型填充材料體，所述消能型填充材料體包括長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層和包覆在長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層外的復(fù)合材料層，所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層為三維玻纖復(fù)合材料。復(fù)合材料消能裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需要任意組合消能單元達(dá)到工程要求。
[0007]所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層的空間結(jié)構(gòu)為“X”字形、“U”字形、“V”字形或“8”字形。
[0008]所述的殼體和復(fù)合材料層采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。根據(jù)防護(hù)裝置的使用場(chǎng)所，防護(hù)裝置通常設(shè)置在江水、海水環(huán)境中，此類水質(zhì)對(duì)采用鋼材制造的防護(hù)裝置具有腐蝕性而降低使用年限。采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作殼體，可以保證在江水、海水環(huán)境中的使用壽命達(dá)到70年而不損壞，并且采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制造的復(fù)合材料消能裝置可以免除
日常養(yǎng)護(hù)。
[0009]所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為不飽和樹脂、間苯樹脂、鄰苯樹脂、乙烯基樹月旨、環(huán)氧樹脂、雙酚A型樹脂、反應(yīng)型樹脂中的一種，增強(qiáng)材料為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、混合纖維中的一種。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、采用三維玻纖復(fù)合材料作為空間結(jié)構(gòu)體，質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高、抗沖擊力更強(qiáng)、撞擊后不分層、防撞單元表面效果更理想、防撞單元體收縮變形變化更?。?br> [0012]2、殼體和復(fù)合材料層采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料，其耐腐蝕性能極其優(yōu)越，使用年限可達(dá)70年以上，能長(zhǎng)時(shí)間耐受江水、海水等各種惡劣環(huán)境的腐蝕；并且可有效將接觸面積較大的撞擊荷載迅速分散；
[0013]3、采用模塊化設(shè)計(jì)制作，可以根據(jù)實(shí)際需要任意組合消能單元達(dá)到工程要求；功能可靠、完善，制造成本適中，使用壽命長(zhǎng)，便于維護(hù)和修理。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中1、消能單元；2、殼體；3、消能型填充材料體；4、復(fù)合材料層；5、長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。包括消能單元1，消能單元I包括殼體2和三個(gè)布置在殼體2內(nèi)部的消能型填充材料體3，消能型填充材料體3包括長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5和包覆在長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5外的復(fù)合材料層4，長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5為三維玻纖復(fù)合材料，長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5的空間結(jié)構(gòu)為“X”字形。殼體2和復(fù)合材料層4采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為不飽和樹脂，增強(qiáng)材料為玻璃纖維。
[0023]實(shí)施例2
[0024]如圖2所示，本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。與實(shí)施例1不同的是，所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5的空間結(jié)構(gòu)為“U”字形。殼體2和復(fù)合材料層4采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為乙烯基樹脂，增強(qiáng)材料為混合纖維。
[0025]實(shí)施例3[0026]如圖3所示，本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。與實(shí)施例1不同的是，所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5的空間結(jié)構(gòu)為“V”字形。殼體2和復(fù)合材料層4采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為環(huán)氧樹脂，增強(qiáng)材料為碳纖維。
[0027]實(shí)施例4
[0028]如圖4所示，本實(shí)用新型的復(fù)合材料消能裝置實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。與實(shí)施例1不同的是，所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層5的空間結(jié)構(gòu)為“8”字形。殼體2和復(fù)合材料層4采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為間苯樹脂，增強(qiáng)材料為芳綸纖維。
[0029]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料消能裝置，包括消能單元(1)，消能單元(I)包括殼體(2)和至少一個(gè)布置在殼體(2)內(nèi)部的消能型填充材料體(3)，其特征在于:所述消能型填充材料體(3)包括長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層(5)和包覆在長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層(5)外的復(fù)合材料層(4)，所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層(5)為三維玻纖復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料消能裝置，其特征在于:所述長(zhǎng)纖維絲空間結(jié)構(gòu)層(5)的空間結(jié)構(gòu)為“X”字形、“U”字形、“V”字形或“8”字形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合材料消能裝置，其特征在于:所述的殼體(2)和復(fù)合材料層(4)采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料消能裝置，其特征在于:所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為不飽和樹脂、間苯樹脂、鄰苯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、雙酚A型樹脂、反應(yīng)型樹脂中的一種，增強(qiáng)材料為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、混合纖維中的一種。
【文檔編號(hào)】E02B3/26GK203514233SQ201320624886
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】蔣超 申請(qǐng)人:江蘇省宏遠(yuǎn)玻璃鋼有限公司