CN101767631A - 一种游艇用玻璃钢模块连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及游艇制造领域，特别涉及一种游艇用玻璃钢模块连接方法，它包括玻璃钢龙骨、预埋件、紧固件、填充物以及固化加强层，所述玻璃钢龙骨内侧设置N个用于板材紧固连接的预埋件，预埋件、填充物以及玻璃钢龙骨与树脂固化形成的固化加强层融为一体，所述预埋件可按不同的结构和部位设计成不同的长方体、圆柱型、棱柱几何形态，可按承重强度的不同设计成木材、金属以及合成塑料材质，预埋件上可预制紧固用引导孔或螺纹孔，也可将紧固螺栓或螺帽与预埋件做成联体。本发明采用了预埋件方式将本不能用于玻璃钢材质的金属构件，通过紧固方式用于游艇制造，不仅简化了游艇的制造工艺，缩短了原先各模块间的叠层粘结连接固化时间，而且减轻了船体的重量，降低游艇的生产和使用成本，节省了原先各模块间的叠层粘结连接空间，提高了游艇的使用空间。

Description

一种游艇用玻璃钢模块连接方法
技术领域
本发明涉及游艇制造领域，特别涉及一种游艇用玻璃钢模块连接方法。
背景技术
玻璃钢因其强度高、重量轻、耐腐蚀等优点，已广泛地用于游艇制造业，与传统江河湖泊近距离公共旅游不同，私家拥有用于度假、跨海航行的大型游艇也正逐步进入人们的生活之中，其不仅要求行程远、时速快等特点，同时也要求配置必要的生活、通讯、娱乐等设施，这对于企业来说，提出了更高的制造要求。
随着游艇动力增加、体积增大、提供配置增多，游艇材质、制造、安全等性能要求也逐步提高，与钢铁造船不同，游艇基本材质为玻璃钢纤维，其机械性能决定了在制造过程中没有了传统的电焊、铆接、紧固等工艺，而采用了叠层粘结连接工艺，根据船体各部位设计要求的不同，各粘结叠层所形成连接形态也各不相同。
游艇航行在水里，各个部位每时每刻都受到由于水压带来的扭曲和形变，航行又要求船上物品尽可能相对固定，游艇的玻璃钢基材制作工艺要求无铁无钉化加工手段，要求整个制造过程需要大量的时间和精力用于各模块间的叠层粘结连接。
现代制造业都在朝集约化方向发展，大量模块化家具、隔断板材与船体的连接问题成为游艇制造业发展的瓶颈。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明根据玻璃钢纤维的机械性能，设计一种预埋式模块连接装置，旨在使简便的传统紧固件使用方式运用于玻璃钢游艇的制造工艺，大大缩短由于各模块间的叠层粘结连接固化时间，提高了生产效率。
本发明通过以下方案得以实现：一种游艇用玻璃钢模块连接方法，包括玻璃钢龙骨(1b)、预埋件(2b)、紧固件(3b)、填充物(4b)以及固化加强层(5b)，所述玻璃钢龙骨(1b)内侧设置N个用于板材紧固连接的预埋件(2b)，预埋件(2b)、填充物(4b)以及玻璃钢龙骨(1b)与树脂固化形成的固化加强层(5b)融为一体构造。所述预埋件(2b)可按不同的结构和部位设计成不同的长方体、圆柱型、棱柱几何形态，可按承重强度的不同设计成木材、金属以及合成塑料材质，预埋件(2b)上可预制紧固用引导孔(6b)或螺纹孔(7b)，也可将紧固螺栓(3b.1)或螺帽(3b.2)与预埋件(2b)做成联体。
由于玻璃钢基材为编织纤维加树脂固化而成，编织纤维呈X-Y平面经纬分布，其机械强度主要表现为平面的抗拉强度，当掺入树脂材料固化后，增加了平面的抗压强度，然而当材料处于三维空间受到矢量F力分解后，产生了Z方向的剪应力，虽然编织纤维为多层层压复合，但Z方向只存在树脂固化层机械强度，而树脂固化后树脂与固化剂呈无序网状分布，脆性增加，抗拉强度很差，而金属材料中分子结构是呈有序晶格排列，任何方向都存在相同的分子结合力，故一旦承受到Z方向的剪应力，编织纤维极易剪断；无序的树脂与固化剂形成的网状晶格呈脆性断裂，这就是玻璃钢材料发生断裂时所产生的翻毛和粉末状的表现，如果采用传统的铁钉、自攻螺丝或螺栓从Z方向对玻璃钢施以作用力F，则玻璃钢的机械性能大大降低(见图1)。
本发明采用了预埋式紧固件的方式，通过局部改变玻璃钢龙骨1b材料性质，改善了玻璃钢材料连接部位的机械性能，当材料在承受同等剪应力F时，根据压强原理P＝F/S，高强度、大面积预埋件2b不但分散了玻璃钢龙骨1b材料表面的Z方向剪应力F压强(见图1中FZ1、FZ2、FZ3)，而且预埋件2b的几何形态将部分Z方向剪应力F转换为X-Y平面的编织纤维和填充物4b拉力(见图1中FX、FY)，配合高强度U型、L型连接件和垫片保护玻璃钢龙骨1b的连接表面，从而大大提高了玻璃钢模块的连接强度。
附图说明
图1为玻璃钢材料和本发明受力分析示意图；
图2为游艇外形结构示意图；
图3为游艇内部结构示意图(A-A局剖图)；
图4为本发明钉子或自功螺丝使用结构示意图；
图5、6为本发明十字形槽口连接结构示意图；
图7、8为本发明十字形平板连接结构示意图；
图9为本发明T字形螺帽连接结构示意图；
图10为本发明T字形丝攻连接结构示意图；
图11为本发明使用状态示意图；
图12为现有技术使用状态结构示意图。
图中：1a-T字型隔断连接；2a-家具沙发连接；3a-门框、楼梯连接；4a-橱柜连接；5a-吊床、壁桌连接；1b-玻璃钢龙骨；2b-预埋件；3b-紧固件；3b.1-螺栓；3b.2-螺帽；4b-填充物；5b-固化加强层；6b-引导孔；7b-螺纹孔；8b-U型连接件；9b-L型连接件。
具体实施方式
如图示结构作为本发明最佳实施例具体阐述实施方式：
首先在游艇整体设计时，将所需要预埋件2b按部位、结构形态和材质，根据其功能和受力状况，结合于玻璃钢龙骨1b设计之中。
船舱的隔断可采用T字型和L型连接方式，在船体玻璃钢龙骨1b浇铸过程中，在需有隔断的部位预先埋入梯形棱柱体2b.1和1/4圆柱体2b.3；将楼层平面模块中相对应部位预先埋入长方体2b.2和2b.4，填入碎玻璃纤维(无碱SiO2)织物4b，注入混合固化剂(氧化甲乙酮)的不饱和树脂，采用抽真空加振荡方法，排除混入空气；固化(见图10)。
考虑到避免预埋件2b的应力和树脂气泡的集中，应去除所有倒角，由于气泡的上浮原理，固化过程中应尽量采用立面排气法，以减少气泡的残留面积，确保材质的机械性能，作为楼层平面模块的承重要求，上述预埋件2b应采用金属合金材质，丝攻螺纹、硬质螺栓。
考虑到房间隔断模块和家具模块要求立面支撑模块1b.1内同样预埋入预埋件2a和4a(见图2和图10)，立面支撑模块1b.1可采用T字型和L型连接方式(见图8和图9)，与楼层平面模块也采用金属合金材质，丝攻螺纹、硬质螺栓的连接方式。
对于楼梯、门框这类一般非承重房间隔断模块和家具模块可将材质设定为木材或合成塑料的预埋件3a和5a以减轻重量和成本(见图2)。房间隔断模块还可采用十字型连接方式(见图4、5、6、7)，对于类似厨房普通挂件，可直接采用铁钉或自攻螺丝将物品固定于非承重房间隔断模块(见图3)。
本发明采用了预埋件方式将本不能用于玻璃钢材质的金属构件，通过紧固方式很轻易的用于游艇制造，这使得许多陆地常规用品成为了玻璃钢游艇的水上用品，如吊床、折叠桌子等不锈钢家具用品(见图2中a 5)。本发明不仅简化了游艇的制造工艺，缩短了原先各模块间的叠层粘结连接固化时间，减轻了船体的重量，降低游艇的生产成本和使用成本，节省了原先各模块间的叠层粘结连接空间(见图11)，提高了游艇的使用空间。

Claims (2)

1.一种游艇用玻璃钢模块连接方法，包括玻璃钢龙骨(1b)、预埋件(2b)、紧固件(3b)、填充物(4b)以及固化加强层(5b)，其特征在于玻璃钢龙骨(1b)内侧设置N个用于板材紧固连接的预埋件(2b)，预埋件(2b)、填充物(4b)以及玻璃钢龙骨(1b)与树脂固化形成的固化加强层(5b)融为一体构造。
2.根据权利要求1所述的一种游艇用玻璃钢模块连接方法，其特征在于预埋件(2b)可按不同的结构和部位设计成不同的长方体、圆柱型、棱柱几何形态，可按承重强度的不同设计成木材、金属以及合成塑料材质，预埋件(2b)上可预制紧固用引导孔(6b)或螺纹孔(7b)，也可将紧固螺栓(3b.1)或螺帽(3b.2)与预埋件(2b)做成联体。
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