玻璃鋼漁船耐撞擊
在使用過程中,漁船可能遇到碰撞等突發(fā)性、意外事件。相比金屬材料,復(fù)合材料由于可以吸收高能量,沖擊韌性好,在受碰撞、擠壓過程中更不易損壞。
玻璃鋼漁船船體具備一定的形狀記憶功能,在發(fā)生輕微碰撞的時候能夠快速恢復(fù)原狀,可降低事故率。
對于碰撞性能的驗證,在玻璃鋼救生艇中有這樣兩種特殊的動態(tài)試驗,即碰撞試驗和拋落試驗。碰撞試驗是考驗玻璃鋼艇體舷側(cè)結(jié)構(gòu)在集中沖擊負(fù)荷作用時的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。拋落試驗,則是把艇體吊起離水面2.5米或更高,然后突然松鉤將艇濺落水面,驗證艇底結(jié)構(gòu)在大面積沖擊負(fù)荷時的承載能力。
幾年來,約有三十多艘玻璃鋼救生艇完成了這兩項試驗,絕大部分的結(jié)果是好的,艇的主結(jié)構(gòu)件無明顯的裂縫、白化、分層等現(xiàn)象。若用鋼質(zhì)艇或木質(zhì)艇做動態(tài)試驗,毋庸置疑,艇體結(jié)構(gòu)定會受到嚴(yán)重破壞。因此,玻璃鋼結(jié)構(gòu)可以吸收大量的沖擊能這是一大優(yōu)點。
玻璃鋼復(fù)合材料良好的碰撞性能和能量吸收能力與纖維基體的粘附性相關(guān)。復(fù)合材料中兩相結(jié)合,形成了許多界面,在負(fù)荷的作用下也能相應(yīng)地產(chǎn)生許多破壞位置或破壞表面。層壓板內(nèi)界面較多,可以在一個很小的空間中轉(zhuǎn)換大量的能量。
玻璃鋼與金屬材料碰撞性能對比
研究表明,通常鋼、鋁制件可吸收(15~25) kJ / kg 的能量,而同等情況下玻璃鋼復(fù)合材料可吸收(50~100) kJ / kg 。典型的復(fù)合材料與鋼等其他材料能量吸收能力的對比如圖,這些數(shù)據(jù)也說明在被動安全方面,基于良好的設(shè)計,復(fù)合材料的耐撞性能會優(yōu)于目前應(yīng)用最廣的鋼等金屬材料。
以上從能量吸收的角度,可以看到了兩類差異,從更為直觀的角度,玻璃鋼復(fù)合間的另一個區(qū)別是對沖擊的反應(yīng)。
當(dāng)金屬受到?jīng)_擊時,它們可能會屈服或凹陷合材科沒有屈服點,并且不會凹陷。
為了觸證坡璃鋼復(fù)合材料與金屬材料(鋼板)誰更耐撞,一場別開生面的對比試驗。兩個重量一樣的鐵球(4公斤)分別從三米高的位置墜落,砸向兩塊試件,其中一塊為鋼板,另一個則是玻璃鋼復(fù)合材料碰撞后,鋼板產(chǎn)生了非常明顯的凹陷,而同樣重量的鐵球與玻璃鋼復(fù)合材料試件碰撞后,盡管在撞擊的瞬間,樣板也深深的凹陷進去,但當(dāng)鐵球被彈開,樣板卻迅速恢復(fù)如初,不僅沒有任何凹陷,肉眼甚至看不到一點撞擊的痕跡。
耐疲勞和耐撞擊性典型案例
玻璃鋼漁船的實際作業(yè)中,玻璃鋼復(fù)合材料耐疲勞和耐撞擊性能讓服役了13年的漁船經(jīng)受住了遠(yuǎn)洋漁船的撞擊。
閩龍漁61156長30米,由福建鴻業(yè)船艇有限公司(漳州曉業(yè))于2003年建造,投入海上作業(yè)12年,運行狀況良好,期間除上岸維修發(fā)動機與去除海生物外,并無其他維修。2015年3月,因夜間視線不好,一艘180米遠(yuǎn)洋鋼質(zhì)貨輪不慎右后方撞擊閩龍漁61156,該漁船船體受到猛烈沖擊、傾斜,駕駛室被強大撞擊力、沖擊力所撕裂,但復(fù)合材料優(yōu)異的能力吸收性及自身的彈力,使得漁船主甲板以下玻璃鋼船體并沒有絲毫受損,正在駕駛室休息的船東及其兒子安全無恙。
在對駕駛室進行維修后,閩龍漁61156再次下水作業(yè),正常使用至今(注:本報告撰寫時間2023年3月)。
左舷完好
右舷慘遭撞擊和撕裂
現(xiàn)在這艘船簡單翻新后,又以150萬再次出售。
(來源:“新型玻璃鋼漁船”公眾號,轉(zhuǎn)載須經(jīng)同意 )
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