[发明专利]一种环形波浪状周期浮筏及其制作方法

说明书

本发明公开了一种环形波浪状周期浮筏，包括上面板、多个并列的中间环形波浪状结构件以及下面板，所述环形波浪状结构件中部安置有稳定环，以增加结构刚度和稳定性；每个环形波浪状结构件的小面板与上面板、下面板相连。本发明的环形波浪状周期浮筏具有较高的初始刚度，可有效吸收振动能量，受拉压后恢复性好，同时振动沿着高度方向经环形波浪状结构进行传播时会形成周期结构的阻带特征并发生波型转换，使得振动得到大的衰减且安全可靠性强。本发明还公开了一种环形波浪状周期浮筏的制作方法。

技术领域

本发明涉及一种周期浮筏及其隔振设计方法，特别涉及一种环形波浪状周期浮筏及其制作方法，属于舰船浮筏隔振技术领域。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，现代船舶对振动噪声的指标要求越来越高。对于船用大型动力设备，其正常工作时往往会产生较大的振动和辐射噪声，需要对这些动力设备进行隔振降噪处理。浮筏是上个世纪六七十年代已经出现的应用于船舶动力设备的隔振装置，一般能够达到36dB-46dB的振级落差，隔振效果良好，在船舶动力设备隔振上取得较为广泛的应用。

浮筏是目前对船用机械设备振动进行集中隔离的最好途径。浮筏是将某几个或者所有机械设备通过上层隔振器安装在一个公共浮筏筏体上，筏体通过下层隔振器弹性支撑或悬挂在壳体结构上，通过机械绝缘和减振的方法来减小机械振动，从而降低船舶噪声。

潜艇是海军武器装备中至关重要的一环，潜艇声隐身性能的提升，使得潜艇动力设备隔振需求提高。传统的浮筏主要有平板箱型浮筏、V型浮筏、梁式浮筏。传统的浮筏筏架结构没有充分利用各个子结构的振动衰减机制，减振效果有限，中间筏体质量较大而影响船舶的轻量化设计等缺陷。因此，在浮筏的尺寸、高度和重量等参数确定的条件下，传统浮筏已经不能满足潜艇极高的隔振指标需求。

申请号为“CN106960096A”，名称为“三维负刚度蜂窝结构及其制备方法”的发明专利，该发明解决了现有普通蜂窝结构通过塑性变形吸收能量及其结构的不可恢复性，也解决了蜂窝结构的重复使用的问题。该发明的结构具有高初始刚度、可恢复性强的特点，主要应用于航空航天领域。然而，该发明由于不具周向对称性，“井”字形结构较圆周形结构更易出现由于受力不均从而出现结构变形量过大的问题，从而使得在设计该结构时需要根据具体隔振设备进行设计，设计工作量大；且其制备方法较为复杂，制备要求和步骤较为繁琐，不具有推广性，因而该发明仅限于在航空航天领域应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的技术问题和缺陷，提供了一种环形波浪状周期浮筏及其制作方法。

本发明综合应用环形波浪状结构的能量吸收性能和周期结构的阻带机制，使振动传递到筏架时部分能量被类蜂窝结构吸收同时在低频宽频带内产生带隙特性，有效了提高浮筏在低频段的隔振性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种环形波浪状周期浮筏，由若干个环形波浪状周期结构件1、上面板2和下面板3相连接组成，其中所述的环形波浪状周期结构件1在水平方向上可成矩形排列、“口”字形排列或“日”字形排列。

进一步，所述环形波浪状周期结构件1由环形波浪状结构件1-1、上层小面板1-2、下层小面板1-3相连接组成。

进一步，所述环形波浪状结构件1-1在竖直方向上由多层波浪环1-1-1叠加组成，波浪环1-1-1两两镜像相接，相接处设有连接块1-1-2，波浪环两两之间设有稳定环1-1-3。

进一步，所述环形波浪状结构件1-1与所述上层小面板1-2、下层小面板1-3之间通过连接块1-1-2焊接固定。

进一步，所述环形波浪状结构件1-1的表面上还包覆有阻尼材料。

进一步，所述上层小面板1-2通过螺栓与上面板2固定，下层小面板1-3通过螺栓与下面板3固定连接。