【前沿技术】利用蜂巢状粘弹性层减少高速船的冲击损伤

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西班牙马德里理工大学研究发现，在船体上粘接蜂巢结构的粘弹性层可有效降低玻璃钢船体高速航行时受到的冲击损伤，减少约2/3的船体修复需求。

图1 用于模拟撞击的实验设备

船体高速运动时，水流以船底与自由液面间形成的接触角冲击船底，导致接触区高速膨胀，是船体损坏的重要因素之一。这种冲击与船体运动参数及载荷、海浪高度和频率、船体周围自由液面运动等有关，为高度非线性问题。研究人员使用非高压釜固化的玻璃钢预浸料复合材料船体，在船体两面附加超薄粘弹性层，验证了利用粘弹性层防护船体的能力。其中，粘弹性层使用ABS塑料包裹热塑性聚氨酯（TPU）弹性体，呈六边形蜂巢结构。研究人员在实验中周期性地撞击船体的一个区域，模拟了船体航行时在不同冲击载荷、循环特征、冲击频率和冲击次数下的损伤情况。实验证实，使用蜂巢结构粘弹性层改变了冲击引起的船体应力分布，能有效吸收和减弱冲击能量，保护船体结构。

图2 粘弹性层的六边形蜂巢结构

这项研究利用蜂巢状粘弹性层降低了船体的冲击损伤，对高速船设计、船体工艺等具有一定借鉴价值。

（蓝海星）

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