CN116461643A - 一种船舶船体外板与甲板的连接结构和连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种船舶船体外板与甲板的连接结构和连接方法，其中，该连接结构包括连接基座、甲板本体、船体外板本体以及设置在所述甲板本体上的至少一筋条；所述连接基座包括基座本体以及开设在该基座本体上的卡槽；所述船体外板本体垂直胶接于所述船体外板本体端面上，所述基座本体胶接于所述胶接于所述船体外板本体上；所述甲板本体上的筋条容纳于所述卡槽内，且该甲板本体的筋条外周胶接于所述卡槽内周壁；通过船体外板本体与甲板本体直接胶接、基座本体与船体外板本体胶接以及基座本体卡槽与甲板本体上筋条的胶接，实现了仅依靠胶接方式就能够实现船体外板与甲板本体的连接，提升了连接效率，满足了无损的连接需求。
Description
技术领域
本发明涉及船舶制造领域，特别是涉及一种船舶船体外板与甲板的连接结构和连接方法。
背景技术
随着复合材料轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳的特性逐渐被重视，一些中小型船舶的用材也由传统的金属材料逐渐向复合材料转变。在海上航行过程中，船舶需要承受静水压力、波浪冲击力等载荷，甲板作为影响船体总纵强度的重要结构，其与船体外板的连接要保证较为严格的强度和刚度。
目前，一些小型复合材料船舶可采用整体成型的方式实现连接，但对于尺度较大的船舶，甲板与船体外板分别单独成型，必须设计连接结构和连接方法。常用的复合材料连接方式包括胶接与机械连接，机械连接不可避免地需要开孔，引起应力集中并损伤复合材料，相较之下，胶接的连接效率与抗疲劳性能更好，但剥离强度也较低。因此，合理的连接结构和连接方法以满足复合材料船舶船体外板与甲板之间安全、无损的连接需求，是复合材料船舶连接领域内亟需解决的关键技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种船体外板与甲板的连接结构以及连接方法。
本发明提供一种船舶船体外板与甲板的连接结构，包括连接基座、甲板本体、船体外板本体以及设置在所述甲板本体上的至少一筋条；所述连接基座包括基座本体以及开设在该基座本体上的卡槽；所述船体外板本体垂直胶接于所述船体外板本体端面上，所述基座本体胶接于所述胶接于所述船体外板本体上；所述甲板本体上的筋条容纳于所述卡槽内，且该甲板本体的筋条外周胶接于所述卡槽内周壁。
优选地，所述船体外板本体的端面上设置有至少一筋条，位于所述船体外板本体端面上筋条的一端胶接于所述基座本体上。
优选地，所述筋条包括筋条本体和泡沫，所述筋条本体包括凸起部以及位于所述凸起部两侧的外沿部；所述泡沫填充于所述凸起部与所述甲板本体，或所述凸起部与所述船体外板本体之间的空间；所述外沿部与所述甲板本体或所述船体外板本体贴合。
优选地，所述船体外板本体与所述船体外板本体上的筋条为一体化结构，或/和，所述甲板本体与所述甲板本体上的筋条为一体化结构。
优选地，所述连接结构还包括肘板，所述肘板包括用于胶接所述基座本体的第一抵接端以及用于胶接所述船体外板本体端面的第二抵接端。
优选地，所述胶接所采用的胶黏剂为环氧胶粘剂。
本发明还提供一种船舶船体外板与甲板的连接方法，包括如下步骤：对所述船体外板本体、所述甲板本体、所述甲板筋条以及所述基座本体的连接区域进行打磨清洁，并采用非卤代有机清晰剂去除所述连接区域的油脂；对所述待连接区域的表面黏贴环氧树脂胶膜；将所述基座本体放置在所述船体外板本体的预定位置，再将所述甲板本体以及所述甲板筋条放置在所述船体外板端面的预定位置上，且所述甲板筋条胶接于所述卡槽内；将所述连接区域进行烘烤固化，确保所述连接区域的环氧树脂胶膜能够胶接相贴合的端面。
优选地，所述船体外板本体上设置有外板筋条，所述外板筋条的一端用于抵接所述基座本体背离所述甲板本体一侧的端面；所述基座本体放置在所述船体外板本体上前，需要对所述外板筋条用于抵接所述基座本体的端面进行打磨和清洗，并在所述基座本体与所述外板筋条抵接的端面黏贴环氧树脂胶膜。
优选地，所述连接结构还包括肘板，所述肘板包括用于胶接所述基座本体的第一抵接端以及用于胶接所述船体外板本体端面的第二抵接端；在布置所述肘板前，需要对所述肘板的第一抵接端与所述第二抵接端进行打磨和清洗；当所述基座本体、所述甲板本体以及所述甲板筋条放置到位后，采用该肘板的第一抵接端抵紧所述基座本体，该肘板的第二抵接端抵紧所述船体外板本体。
如上所述，本发明涉及的一种船舶船体外板与甲板的连接结构和连接方法，通过船体外板本体与甲板本体直接胶接、基座本体与船体外板本体胶接以及基座本体卡槽与甲板本体上筋条的胶接，实现了仅依靠胶接方式就能够实现船体外板与甲板本体的连接，提升了连接效率，满足了无损的连接需求；同时，基座本体能够起到限位作用，卡槽与甲板本体上筋条的配合，使得甲板本体上的载荷能够传递到承载能力较强的主船体结构上，增强了外板本体与甲板本体连接的安全性。
附图说明
图1为本发明一种船舶船体外板与甲板的连接结构的示意图。
图2为本发明中带有筋条的船体外板本体的结构示意图。
图3为本发明中带有筋条的甲板本体的结构示意图。
图4为本发明中基座本体的结构示意图。
图5为本发明中一种船舶船体外板与甲板的连接结构的另一示意图。
附图标记说明：
100、船体外板本体；110、筋条；111、凸起部；112、外沿部；113、泡沫材料；200、甲板本体；300、基座本体；310、卡槽；400、肘板；410、第一抵接端；420、第二抵接端。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1-5所示，一种船舶船体外板与甲板的连接结构，包括连接基座、甲板本体200、船体外板本体100以及设置在甲板本体200上的至少一筋条110；连接基座包括基座本体300以及开设在该基座本体300上的卡槽310；船体外板本体100垂直胶接于船体外板本体100端面上，基座本体300胶接于船体外板本体100上；甲板本体200上的筋条110容纳于卡槽310内，且该甲板本体200的筋条110外周胶接于卡槽310内周壁。
通过船体外板本体100与甲板本体200直接胶接、基座本体300与船体外板本体100胶接以及基座本体300卡槽310与甲板本体200上筋条110的胶接，实现了仅依靠胶接方式就能够实现船体外板本体100与甲板本体200的连接，提升了连接效率，满足了无损的连接需求；同时，基座本体300能够起到限位作用，卡槽310与甲板本体200上筋条110的配合，使得甲板本体200上的载荷能够传递到承载能力较强的主船体结构上，增强了船体外板本体100与甲板本体200连接的安全性。
船体外板本体100的端面上设置有至少一筋条110，位于船体外板本体100端面上筋条110的一端胶接于基座本体300上。在本实施例中，
优选地，筋条110包括筋条110本体和泡沫，筋条110本体包括凸起部111以及位于凸起部111两侧的外沿部112；泡沫填充于凸起部111与甲板本体200，或凸起部111与船体外板本体100之间的空间；外沿部112与甲板本体200或船体外板本体100贴合。
在本实施例中，筋条110本体呈帽形，甲板本体200、船体外板本体100以及筋条110的凸起部111以及外沿部112均为碳纤维符合材料，具有轻质高强、耐腐蚀等优点。泡沫材料113为PMI材料，能够进一步提高结构的抗弯刚度。甲板本体200与筋条110以及船体外板本体100与筋条110可通过VARI等工艺整体成型。优选的，船体外板本体100与船体外板本体100上的筋条110为一体化结构，或/和，甲板本体200与甲板本体200上的筋条110为一体化结构。
其中，基座本体300上开设的卡槽310与筋条110的凸起部111截面形状相同，方便卡槽310的内周面与筋条110凸起部111的外周面进行贴合。基座本体300可以采用夹芯碳纤维复合材料制成。
连接结构还包括肘板400，肘板400包括用于胶接基座本体300的第一抵接端410以及用于胶接船体外板本体100端面的第二抵接端420。
在本实施例中，肘板400设置有两个，分布于外板筋条110的两侧。肘板400的第一抵接端410固定于基座本体300上，第二抵接端420固定于船体外板本体100上，进而分担了基座本体300上受到船体外板的载荷。肘板400的第二抵接端420抵住了胶接于船体外板上的筋条110外沿，提高了船体外板筋条110的抗剥离能力。胶接所采用的胶黏剂为环氧胶粘剂。
本发明提出一种船舶船体外板与甲板的连接方法的实施例，包括如下步骤：对船体外板本体100、甲板本体200、甲板筋条110以及基座本体300的连接区域进行打磨清洁，并采用非卤代有机清晰剂去除连接区域的油脂；对待连接区域的表面黏贴环氧树脂胶膜；将基座本体300放置在船体外板本体100的预定位置，再将甲板本体200以及甲板筋条110放置在船体外板端面的预定位置上，且甲板筋条110胶接于卡槽310内；将连接区域进行烘烤固化，确保连接区域的环氧树脂胶膜能够胶接相贴合的端面。
船体外板本体100上设置有外板筋条110，外板筋条110的一端用于抵接基座本体300背离甲板本体200一侧的端面；基座本体300放置在船体外板本体100上前，需要对外板筋条110用于抵接基座本体300的端面进行打磨和清洗，并在基座本体300与外板筋条110抵接的端面黏贴环氧树脂胶膜。
连接结构还包括肘板400，肘板400包括用于胶接基座本体300的第一抵接端410以及用于胶接船体外板本体100端面的第二抵接端420；在布置肘板400前，需要对肘板400的第一抵接端410与第二抵接端420进行打磨和清洗；当基座本体300、甲板本体200以及甲板筋条110放置到位后，采用该肘板400的第一抵接端410抵紧基座本体300，该肘板400的第二抵接端420抵紧船体外板本体100。
在本实施例中，可将所述连接结构放置到烘箱内胶接固化，先使用80度进行恒温固化1小时，之后使用120度固化2小时，最后置于常温下进行冷却降温，静置至少48小时。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种船舶船体外板与甲板的连接结构，其特征在于，包括连接基座、甲板本体(200)、船体外板本体(100)以及设置在所述甲板本体(200)上的至少一筋条(110)；所述连接基座包括基座本体(300)以及开设在该基座本体(300)上的卡槽(310)；所述船体外板本体(100)垂直胶接于所述船体外板本体(100)端面上，所述基座本体(300)胶接于所述胶接于所述船体外板本体(100)上；所述甲板本体(200)上的筋条(110)容纳于所述卡槽(310)内，且该甲板本体(200)的筋条(110)外周胶接于所述卡槽(310)内周壁。
2.根据权利要求1所述的一种船舶船体外板与甲板的连接结构，其特征在于，所述船体外板本体(100)的端面上设置有至少一筋条(110)，位于所述船体外板本体(100)端面上筋条(110)的一端胶接于所述基座本体(300)上。
3.根据权利要求2所述的一种船舶船体外板与甲板的连接结构，其特征在于，所述筋条(110)包括筋条(110)本体和泡沫，所述筋条(110)本体包括凸起部(111)以及位于所述凸起部(111)两侧的外沿部(112)；所述泡沫填充于所述凸起部(111)与所述甲板本体(200)，或所述凸起部(111)与所述船体外板本体(100)之间的空间；所述外沿部(112)与所述甲板本体(200)或所述船体外板本体(100)贴合。
4.根据权利要求2所述的一种船舶船体外板与甲板的连接结构，其特征在于，所述船体外板本体(100)与所述船体外板本体(100)上的筋条(110)为一体化结构，或/和，所述甲板本体(200)与所述甲板本体(200)上的筋条(110)为一体化结构。
5.根据权利要求1所述的一种船舶船体外板与甲板的连接结构，其特征在于，还包括肘板(400)，所述肘板(400)包括用于胶接所述基座本体(300)的第一抵接端(410)以及用于胶接所述船体外板本体(100)端面的第二抵接端(420)。
6.根据权利要求1所述的一种船舶船体外板与甲板的连接结构，其特征在于，所述胶接采用的胶黏剂为环氧胶粘剂。
7.一种船舶船体外板与甲板的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：对所述船体外板本体(100)、所述甲板本体(200)、所述甲板筋条(110)以及所述基座本体(300)的连接区域进行打磨清洁，并采用非卤代有机清晰剂去除所述连接区域的油脂；对所述待连接区域的表面黏贴环氧树脂胶膜；将所述基座本体(300)放置在所述船体外板本体(100)的预定位置，再将所述甲板本体(200)以及所述甲板筋条(110)放置在所述船体外板端面的预定位置上，且所述甲板筋条(110)胶接于所述卡槽(310)内；将所述连接区域进行烘烤固化，确保所述连接区域的环氧树脂胶膜能够胶接相贴合的端面。
8.根据权利要求7所述的一种船舶船体外板与甲板的连接方法，其特征在于，所述船体外板本体(100)上设置有外板筋条(110)，所述外板筋条(110)的一端用于抵接所述基座本体(300)背离所述甲板本体(200)一侧的端面；所述基座本体(300)放置在所述船体外板本体(100)上前，需要对所述外板筋条(110)用于抵接所述基座本体(300)的端面进行打磨和清洗，并在所述基座本体(300)与所述外板筋条(110)抵接的端面黏贴环氧树脂胶膜。
9.根据权利要求7所述的一种船舶船体外板与甲板的连接方法，其特征在于，所述连接结构还包括肘板(400)，所述肘板(400)包括用于胶接所述基座本体(300)的第一抵接端(410)以及用于胶接所述船体外板本体(100)端面的第二抵接端(420)；在布置所述肘板(400)前，需要对所述肘板(400)的第一抵接端(410)与所述第二抵接端(420)进行打磨和清洗；当所述基座本体(300)、所述甲板本体(200)以及所述甲板筋条(110)放置到位后，采用该肘板(400)的第一抵接端(410)抵紧所述基座本体(300)，该肘板(400)的第二抵接端(420)抵紧所述船体外板本体(100)。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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