雙層板架式復(fù)合結(jié)構(gòu)隔振基座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隔振技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于船舶動(dòng)力機(jī)械、船舶設(shè)備的雙層板架式復(fù)合結(jié)構(gòu)隔振基座。
【背景技術(shù)】
[0002]船上各種動(dòng)力機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)船體的激勵(lì)是引起船體結(jié)構(gòu)振動(dòng)的一個(gè)重要原因，而基座是船體和振源設(shè)備的重要連接結(jié)構(gòu)，船舶動(dòng)力機(jī)械和設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，其中大部分通過(guò)基座直接傳遞到船體結(jié)構(gòu)，成為結(jié)構(gòu)噪聲。船舶基座結(jié)構(gòu)的減振特性以及與隔振系統(tǒng)的匹配關(guān)系直接影響到整個(gè)系統(tǒng)隔振性能的好壞。
[0003]按照傳統(tǒng)的隔振理論，所謂隔振就是在設(shè)備與基礎(chǔ)之間安裝彈性支承，即柔性隔振，來(lái)減小或隔離振動(dòng)的傳遞，實(shí)現(xiàn)減振降噪的目的。但實(shí)際情況中，和動(dòng)力機(jī)械相連的其它連接設(shè)備或結(jié)構(gòu)通常并不允許有大的變形，如由于齒輪箱的尾軸安裝受到對(duì)中技術(shù)的限制，基座就無(wú)法設(shè)置為柔性的減振裝置。此時(shí)，通過(guò)柔性隔振來(lái)減少振動(dòng)傳遞的隔振方式是不合適的。
[0004]復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比剛度高、阻尼特性好、材料可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，將復(fù)合材料結(jié)構(gòu)引入船舶設(shè)備隔振基座的設(shè)計(jì)，成為一個(gè)新的研究方向?，F(xiàn)有的復(fù)合材料基座結(jié)構(gòu)，通常是將傳統(tǒng)基座“復(fù)合材料化”，而并未進(jìn)行結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)以達(dá)到充分減振減重的效果，且低頻降噪仍然是現(xiàn)有的隔振基座(包括傳統(tǒng)剛性、柔性隔振基座及復(fù)合材料基座)的技術(shù)瓶頸之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)人針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種雙層板架式復(fù)合結(jié)構(gòu)隔振基座，其能夠充分利用復(fù)合材料本身的特性，在保證基座結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度要求的前提下實(shí)現(xiàn)減振降噪和減輕基座重量的雙重目的，并且能夠?qū)崿F(xiàn)低頻降噪。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
雙層板架式復(fù)合結(jié)構(gòu)隔振基座，包括在豎向上自上而下依次布置的設(shè)備安裝剛性底座，上層復(fù)合材料板架、中層剛性阻振面板、下層復(fù)合材料板架、剛性連接過(guò)渡板，上層復(fù)合材料板架的上、下兩端分別與設(shè)備安裝剛性底座、中層剛性阻振面板固接，下層復(fù)合材料板架的上、下兩端分別與中層剛性阻振面板、剛性連接過(guò)渡板固接。
[0007]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:
所述上層復(fù)合材料板架包括立式腹板、立式腹板的同一側(cè)面垂直固接有多個(gè)肋板，多個(gè)肋板沿立式腹板的縱向間隔布置，立式腹板、肋板的上部與設(shè)備安裝剛性底座固接，立式腹板、肋板的下部均與中層剛性阻振面板固接。
[0008]所述肋板的外側(cè)面為斜面，且所述斜面的頂端靠近立式腹板，所述斜面的底端相對(duì)遠(yuǎn)離立式腹板。
[0009]所述下層復(fù)合材料板架與上層復(fù)合材料板架的構(gòu)造相同，下層復(fù)合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均與中層剛性阻振面板固接，立式腹板、肋板的下部均與剛性連接過(guò)渡板固接。
[0010]所述下層復(fù)合材料板架與上層復(fù)合材料板架的構(gòu)造相同，下層復(fù)合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均與中層剛性阻振面板固接，立式腹板、肋板的下部均與剛性連接過(guò)渡板固接，且下層復(fù)合材料板架中肋板的斜面位于上層復(fù)合材料板架中肋板的斜面以同一斜度拉伸的延長(zhǎng)面上。
[0011]所述設(shè)備安裝剛性底座包括上部設(shè)備安裝面板及底面板，沿底面板的縱向布置有多個(gè)第二肘板，設(shè)備安裝面板與底面板之間通過(guò)多個(gè)第二肘板固接，上層復(fù)合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均與底面板的底部固接。
[0012]所述中層剛性阻振面板上設(shè)有與肋板對(duì)應(yīng)的支板，肋板的下端與所述支板固接。
[0013]所述上層復(fù)合材料板架的上、下兩端分別與設(shè)備安裝剛性底座、中層剛性阻振面板為T(mén)型粘接，下層復(fù)合材料板架的上端與中層剛性阻振面板為T(mén)型粘接，下層復(fù)合材料板架的下端與剛性連接過(guò)渡板粘接。
[0014]所述上層復(fù)合材料板架中，立式腹板的同一側(cè)面垂直固接有多個(gè)第一肘板，肋板及第一肘板沿立式腹板的縱向間隔布置，第一肘板的高度小于肋板的高度，第一肘板的上部與設(shè)備安裝剛性底座固接；所述上層復(fù)合材料板架及下層復(fù)合材料板架中，立式腹板未設(shè)置肋板的一側(cè)沿縱向間隔設(shè)有多個(gè)泡沫夾芯帽型筋，位于立式腹板后端頭的肋板的后側(cè)面設(shè)有泡沫夾芯帽型筋，立式腹板上的其他肋板的前側(cè)面均設(shè)有泡沫夾芯帽型筋。
[0015]所述上層復(fù)合材料板架及下層復(fù)合材料板架采用預(yù)浸樹(shù)脂基體或未浸樹(shù)脂基體的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的纖維可為玻璃纖維、碳纖維或前兩種組合中任意一種，所述樹(shù)脂基體可為環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂中的任意一種。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果:
1、本發(fā)明以“阻抗失配”設(shè)計(jì)理念為指引，通過(guò)包括雙層復(fù)合材料板架的五大部件并且在豎向上合理布置五大部件的結(jié)構(gòu)設(shè)置，由此形成“硬一一軟一一硬一一軟一一硬”的彈性隔振結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明能夠充分發(fā)揮纖維增強(qiáng)復(fù)合材料強(qiáng)度高但模量低、阻尼大的特點(diǎn)，能夠在保證本發(fā)明所述隔振基座結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度要求的前提下，在低頻范圍內(nèi)產(chǎn)生較顯著的隔振效果，降低設(shè)備振動(dòng)傳遞到艇體結(jié)構(gòu)所引起的水下噪聲輻射。
[0017]2、本發(fā)明中的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相較傳統(tǒng)鋼材具有阻尼性能好、抗疲勞性能優(yōu)良、質(zhì)量輕且耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)，雙層纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板架的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以進(jìn)一步改善本發(fā)明所述隔振基座的低頻隔振性能與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并使得本發(fā)明所述隔振基座具有較強(qiáng)的抗沖擊特性，同時(shí)，由于復(fù)合材料板架的使用，使得本發(fā)明所述隔振基座的重量明顯減輕。
[0018]3、通過(guò)中層剛性阻振面板將傳統(tǒng)單層基座腹板和肋板分成兩部分，并使得腹板和肋板均采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，通過(guò)T型粘接結(jié)構(gòu)使腹板、肋板與中層剛性阻振面板形成一個(gè)整體，由此，降低了傳統(tǒng)基座的單層腹板、肋板的高度，結(jié)合泡沫夾芯帽型筋的使用大為提高了本發(fā)明所述隔振基座的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；另一方面，中層剛性阻振面板不僅作為阻振質(zhì)量使用，在結(jié)構(gòu)上還為上、下層纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板架提供固定平面，作為T(mén)型粘接的一個(gè)重要組成部分，提高了復(fù)合材料板架的失穩(wěn)載荷。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)立體圖。
[0020]圖2為本發(fā)明所述上層復(fù)合材料板架的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了泡沫夾芯帽型筋。
[0021]圖3為本發(fā)明所述設(shè)備安裝剛性底座的立體圖。
[0022]圖4為本發(fā)明所述T型粘接的結(jié)構(gòu)示意圖，以所述中層剛性阻振面板與上層復(fù)合材料板架、下層復(fù)合材料板架的T型粘接結(jié)構(gòu)為示例。
[0023]圖5為采用本發(fā)明鏡像布置來(lái)作為隔振基座實(shí)際應(yīng)用到船舶工程的裝配結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，裝配在上部設(shè)備安裝面板上的船舶振源設(shè)備及隔振器并未示出。
[0024]其中:1、設(shè)備安裝剛性底座；11、設(shè)備安裝面板；12、底面板；13、第二肘板；2、上層復(fù)合材料板架；21、立式腹板；22、肋板；23、第一肘板；3、中層剛性阻振面板；4、下層復(fù)合材料板架；5、剛性連接過(guò)渡板；6、泡沫夾芯帽型筋；7、過(guò)度圓弧角材；8、填充材料；9、安裝面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0026]見(jiàn)圖5、圖1，本發(fā)明包括在豎向上自上而下依次布置的設(shè)備安裝剛性底座1，上層復(fù)合材料板架2、中層剛性阻振面板3、下層復(fù)合材料板架4、剛性連接過(guò)渡板5，上層復(fù)合材料板架2的上、下兩端分別與設(shè)備安裝剛性底座1、中層剛性阻振面板3固接，下層復(fù)合材料板架4的上、下兩端分別與中層剛性阻振面板3、剛性連接過(guò)渡板5固接，使本發(fā)明在整體架構(gòu)上形成“硬一一軟一一硬一一軟一一硬”的彈性隔振結(jié)構(gòu)。
[0027]具體地，見(jiàn)圖2、圖1，所述上層復(fù)合材料板架2包括立式腹板21、立式腹板21的同一側(cè)面垂直固接有多個(gè)肋板22，多個(gè)肋板22沿立式腹板21的縱向間隔布置，立式腹板21、肋板22的上部與設(shè)備安裝剛性底座I固接，立式腹板21、肋板22的下部均與中層剛性阻振面板3固接；進(jìn)一步地，為了增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述肋板22的外側(cè)面為斜面，且斜面的頂端靠近立式腹板21，斜面的底端相對(duì)遠(yuǎn)離立式腹板21，所述外側(cè)面特指肋板22與立式腹板21連接側(cè)的相對(duì)側(cè)。
[0028]見(jiàn)圖1，所述下層復(fù)合材料板架4與上層復(fù)合材料板架2的構(gòu)造相同，下層復(fù)合材料板架4中的立式腹板21、肋板22的上部均與中層剛性阻振面板3固接，立式腹板21、肋板22的下部均與剛性連接過(guò)渡板5固接；當(dāng)上層復(fù)合材料板架2中的肋板22外側(cè)面為斜面時(shí)，下層復(fù)合材料板架4中肋板22的外側(cè)面也為斜面，且下層復(fù)合材料板架4中肋板22的斜面位于上層復(fù)合材料板架2中肋板22的斜面以同一斜度拉伸的延長(zhǎng)面上。
[0029]見(jiàn)圖3，所述設(shè)備安裝剛性底座I包括上部設(shè)備安裝面板11及底面板12，沿