[实用新型]一种抗冲击船底结构

说明书

技术领域：

本实用新型属于船舶制造技术领域，涉及一种船底结构，更确切地说，是涉及一种抗冲击双层船底骨架结构。

背景技术：

近年来，随着世界贸易的发展，海上运输业日益发达，油船等各类船舶碰撞与搁浅事故时有发生，往往给生命财产安全和生态环境带来严重威胁；尤其对军船而言，水下爆炸冲击载荷可以引起舰船底部结构损伤，影响舰船的战斗力和生命力。如何有效地提高船舶结构特别是船舶底部抗冲击性能，是现代船舶设计制造过程中亟待解决的问题。

虽然现有规范对诸如油船等大型船舶规定了必须设置双层底来提高船舶的安全性等要求，但是传统的双层底结构形式采用平板式船底纵桁，由一块钢板制成的纵桁与内底板及外底板相互垂直地支撑在两者之间，当船底受到如搁浅、水下爆炸冲击波等冲击载荷时，由于平板纵桁刚度较大，其吸收冲击能量效果不佳，对船舶内底所起缓冲作用较差，在纵桁与内底板及外底板相交处产生应力集中及剪切应力，经常发生纵桁击破内底板进而引起原油泄漏、船舶进水、破坏内部设备等事故，所以有必要在船舶底部结构形式方面做进一步的研究和改进。

发明内容：

技术问题：由于船底纵桁是船舶底部结构中贯穿全船长度方向的重要构件，提高船底纵桁的抗冲击能力即可以大大改善整个船底的抗冲击能力，本实用新型的目的是为解决传统船底纵桁的不足，通过改变船底纵桁的结构形式及应用复合材料提供一种吸能效果好、缓冲能力强、易于制造的抗冲击船底结构。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种抗冲击船底结构，由若干条均匀分布并与外底板2和内底板3相连接的组合式纵桁1和角钢形船底纵骨4组成，其特征在于：所述的组合式纵桁1是由上下端分别与填装有填充材料1-4的纵桁顶部半圆管1-1的顶缘和填装有填充材料1-4的纵桁底部半圆管1-3的顶缘相连接的纵桁竖板1-2组成，其中所述纵桁顶部半圆管1-1的两条端面与内底板3连接，纵桁底部半圆管1-3的两条端面与外底板2连接。

上所述的纵桁顶部半圆管1-1的半径、纵桁竖板1-2的高度、纵桁底部半圆管1-3的半径，三者的最佳尺寸比例为1∶2.5∶1。

上所述的连接为焊接。

上所述的填充材料1-4为弹性橡胶材料。

有益效果：本实用新型的一种抗冲击船底结构与传统船底结构相比，其优点和有益效果是：

(1)当船底遭遇冲击载荷时，纵桁顶部和底部的半圆管发生变形而大大增加吸能效果，当半圆管产生一定变形时，填充在其内部的弹性橡胶将开始发挥缓冲作用，进一步吸收剩余能量，冲击载荷能量提前被船舶内底板以下的构件吸收，可减少对内底板的破坏，从而保护船舶内部设备和货物安全；

(2)密实填充的弹性橡胶使纵桁与内底板有更大的接触面积，有利于使纵桁上的载荷均匀的传递到内底板上，减少应力集中带来的破坏。

表1为同一冲击载荷下使用普通纵桁与抗冲击纵桁两种情况下内底板上吸能量、加速度、变形量比较，三者都有不同程度降低，说明使用抗冲击纵桁的船舶双层底有利于改善冲击环境。

表1使用抗冲击船底纵桁前后内底板上参数变化