利用蜂巢狀粘彈性層減少高速船的衝擊損傷

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西班牙馬德里理工大學研究發現，在船體上粘接蜂巢結構的粘彈性層可有效降低玻璃鋼船體高速航行時受到的衝擊損傷，減少約2/3的船體修復需求。

圖1 用於模擬撞擊的實驗設備

船體高速運動時，水流以船底與自由液面間形成的接觸角衝擊船底，導致接觸區高速膨脹，是船體損壞的重要因素之一。這種衝擊與船體運動參數及載荷、海浪高度和頻率、船體周圍自由液面運動等有關，為高度非線性問題。研究人員使用非高壓釜固化的玻璃鋼預浸料複合材料船體，在船體兩面附加超薄粘彈性層，驗證了利用粘彈性層防護船體的能力。其中，粘彈性層使用ABS塑料包裹熱塑性聚氨酯（TPU）彈性體，呈六邊形蜂巢結構。研究人員在實驗中周期性地撞擊船體的一個區域，模擬了船體航行時在不同衝擊載荷、循環特徵、衝擊頻率和衝擊次數下的損傷情況。實驗證實，使用蜂巢結構粘彈性層改變了衝擊引起的船體應力分布，能有效吸收和減弱衝擊能量，保護船體結構。

圖2粘彈性層的六邊形蜂巢結構

這項研究利用蜂巢狀粘彈性層降低了船體的衝擊損傷，對高速船設計、船體工藝等具有一定借鑒價值。

（藍海星）

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