[发明专利]井桁式风帆帆面骨架结构

说明书

本发明公开了一种井桁式风帆帆面骨架结构，所述风帆帆面包括位于中间的中部帆面(11a)，连接在中部帆面(11a)上方的第二端部(12)、连接在中部帆面(11a)下方的第三端部(13)、连接在中部帆面(11a)左侧的第四端部(14)，以及连接在中部帆面(11a)右侧的第五端部(15)；中部帆面(11a)内部设置多个第一横向支撑结构(1)，以及多个第一垂向支撑结构(2)，多个第一横向支撑结构(1)与多个第一垂向支撑结构(2)之间的夹角为90°；第一垂向支撑结构(2)的上、下两端分别延伸至第二端部(12)及第三端部(13)内；本发明可有效控制帆面骨架的重量，提高材料利用率。通过上述布置，结构满足在风载荷、重力和惯性载荷的共同作用下的强度要求，且重量得到优化。

技术领域

本发明涉及风帆船舶建造技术领域，更具体的说，涉及井桁式风帆帆面骨架的布置结构。

背景技术

风能资源在船舶上的应用愈发受到重视，节能环保型船舶愈发受到市场青睐，硬质升力型风帆可高效地利用清洁的风能，被越来越多地应用在船舶领域。为了获得可观的助推效果，风帆的面积和高度往往很大。如图1所示，在现有的风帆建造技术领域中，并没有与风帆帆面的剖面形状相对应的风帆骨架的标准结构可以参考利用，如采用常规的结构布置，如图2所示，通过分析，该结构的局部应力在265Mpa左右，重量约22吨，完成焊接工作需要约120小时。那么如何在减轻风帆自身重量前提下，保证风帆的结构强度及简化加工工艺降低制造成本成为风帆建造领域的一个难题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出一种井桁式风帆帆面骨架结构，在节约钢材的前提下，减少焊接工作量与风帆帆面重量；通过布置帆面中部与端部的骨架结构间距，从而有效提高钢材利用率的同时，简化了建造、加工工艺，减轻了重量，减少了焊接工作量，达到成本低、强度高的效果。

为了达到上述目的，本发明提供一种井桁式风帆帆面骨架结构，包括风帆帆面，所述风帆帆面包括位于中间的中部帆面，连接在所述中部帆面上方的第二端部、连接在所述中部帆面下方的第三端部、连接在所述中部帆面左侧的第四端部，以及连接在所述中部帆面右侧的第五端部。

所述中部帆面内部等间隔平行设置多个第一横向支撑结构，并且所述中部帆面内部等间隔平行设置的多个第一垂向支撑结构。

所述第一垂向支撑结构的上、下两端分别延伸至所述第二端部及所述第三端部内；所述第一横向支撑结构的左、右两端分别延伸置所述第四端部及所述第五端部内。

其中，相邻的两个所述第一横向支撑结构之间的间距A不大于所述风帆帆面总长度B的10％；相邻的两个所述第一垂向支撑结构之间的间距C不大于所述风帆帆面总宽度D的12％。

所述第二端部内部平行设置多个第二横向支撑结构。

并且，相邻的两个所述第二横向支撑结构之间的间距E不大于所述间距A的50％，且不小于所述间距A的30％；

所述第三端部内部平行设置多个第三横向支撑结构；

并且，相邻的两个所述第三横向支撑结构之间的间距F不大于所述间距A的25％，且不小于所述间距A的20％；

所述第四端部及所述第五端部的内部平行设置多个第四垂向支撑结构，相邻的两个所述第四垂向支撑结构之间的间距G不大于所述间距C的60％。

上述井桁式风帆帆面骨架结构，优选方式下，多个所述第一横向支撑结构与多个所述第一垂向支撑结构之间的夹角为90°。

上述井桁式风帆帆面骨架结构，优选方式下，所述第二横向支撑结构与所述第一垂向支撑结构之间的夹角为90°。

上述井桁式风帆帆面骨架结构，优选方式下，所述第三横向支撑结构与所述第一垂向支撑结构之间的夹角为90°。

上述井桁式风帆帆面骨架结构，优选方式下，所述第一垂向支撑结构采用连续型的结构。