游艇船壳材料结构设计

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1、JIANGSUUNIVERSITY复合材料结构课程设计游艇船壳复合材料夹层结构设计学院名称：专业班级：姓名、学号：指导教师：二Ｏ一二年六月目录摘要11游艇简介11.1概述及简单分类11.2游艇的主要参数21.2.1尺寸21.2.2船型31.2.3纵稳性31.2.4快速性41.2.5游艇材料52.游艇受力分析及性能要求62.1作用在船体上的力62.1.1船体的总纵弯曲62.1.2作用在船体上的横向载荷72.1.3其它局部受力情况82.2船壳性能要求83玻璃钢船壳结构设计83.1玻璃钢的特点83.2玻璃钢复合材料的泡沫夹层结构93.3玻璃钢夹层结构的设计113.3

2、.1　玻璃钢夹层结构弯剪强度设计113.3.2　夹层结构骨材的弯曲强度设计123.3.3夹层结构纵桁的剪切强度设计133.3.4结构设计图及尺寸134.泡沫芯材的选择154.1泡沫芯材的发展历程154.2常见泡沫芯材的性能和应用165泡沫芯材的加工使用方法175.1泡沫芯材的加工175.2泡沫芯材的使用186玻璃钢游艇模型船壳的制作196.1阳模法制作模型船壳 206.2阴模法制作模型船壳22结论22参考文献2224游艇船壳复合材料夹层结构设计摘要：游艇作为一种高级高级水上娱乐工具，谁到越来越多的私人或团体组织的青睐。近年来，为提高游艇性能，越来越多的高科技专

3、利、新型材料被应用到游艇上，其中作为船身主体的船壳材料自然首当其冲的成为重点研究对象。本文主要从受力分析、材料选用等方面来分析设计玻璃钢夹层结构。关键词：游艇玻璃钢夹层结构泡沫芯材制备1游艇简介1.1概述及简单分类游艇，是一种水上娱乐用高级耐用消费品。它集航海、运动、娱乐、休闲等功能于一体，满足个人及家庭享受生活的需要。在发达国家，游艇像轿车一样多为私人拥有，而在发展中国家，游艇多作为公园、旅游景点的经营项目供人们消费，少量也作为港监、公安、边防的工作手段。游艇是一种娱乐工具这一本质特征，使它区别于作为运输工具的高速船和旅游客船。游艇可以有多种分类标准，如尺寸

4、、功能、动力类型、品质、船壳材料等。按游艇尺寸大小来分，在国际标准中游艇的规格是以英尺计算的，从尺寸大小上分为三种：36英尺以下为小型游艇、36-60英尺为中型游艇、60英尺以上为大型豪华游艇，细分下来可以有小型艇（6米以下）、小型游艇（6～10.5米之间）、中型游艇（10.5～18米之间）、大型游艇（18米以上）。大型豪华游艇在尺度上分35～40米、41～44米、45游艇～49米、50～54米和55～60米五个等级。按功能分有休闲艇、商务交际艇、赛艇、钓鱼艇、辑私艇、公安巡逻艇、港监艇等；按动力类型分有无动力艇、帆艇、机动艇。帆艇又分为无辅助动力帆艇和辅助动

5、力帆艇。机动艇又分为舷外挂机艇、艇内装机艇。艇内装机艇还可分为小汽艇和豪华艇两个档次；而按照品质又可以分为高档豪华游艇、家庭型豪华游艇、中档普通游艇及廉价游艇。24若按照游艇的船壳材料可分为有木质艇、玻璃钢艇、凯芙拉纤维增强的复合材料艇、铝质艇和钢质艇。目前，玻璃钢艇占绝大比例，赛艇、帆艇、豪华艇使用凯芙拉增强材料的较多；铝质艇在舷外挂机艇和大型豪华游艇中占一定比例。1.2游艇的主要参数1.2.1尺寸欧美FRP游艇的尺度范围较大，艇长Loa=5m-44m，佛汝德数，体积佛汝德数()。属于一种尺度相对较小、航速较高、受力复杂、布置难度大、使用要求高的过渡型快艇或

6、滑行快艇。一般情况下，艇长在12m以下属于小型快艇。佛汝德数FN>3.0时，艇体重量几乎全部由作用在艇底的流体动力所支持，即为滑行艇。与排水型船考虑的因素不同，快艇主要参数的选择应在满足定员舱布置要求的基础上，着重考虑耐波性、操纵性及航行中的稳性等航海性能。图1所示为游艇的L与B的关系曲线；图2为L与L/B的关系曲线。　　其回归方程为：B=0.2022*Lw+1.8或Lw/B=0.0633*Lw+2.1(1)图1L与B的关系曲线图2L与L/B的关系曲线24据统计L/B=2.5-4.1,远小于FN在0.3左右的中速普通排水型船。其目的在于增加艇体展弦比，以提高水

7、动力性能。从图中可以看出，在艇长较小时，对应的L/B较小，随着长度的增加，L/B呈增加趋势。对B/d随艇长的变化统计值为：在艇长为14m以下时的B/d=4.0-5.5；艇长大于14m时，B/d值较平缓，在5.2-5.7之间，其值比中速普通排水型船高很多（如FN在0.3左右的渔船，其B/d≤3.0）。这是由于快速游艇在航行状态受力复杂，对稳性要求较高的缘故。另外，这些游艇的干舷值亦比普通排水型船的大，这一点与普通客船类似，因为大的干舷对大倾角稳性有利。1.2.2船型如上所述，FRP游艇属于过渡型快艇或滑行快艇范围，型线以折角型为主，尾部采用方尾。一般常见的有单折

8、角形（即在平板龙骨与舭部折角之间的艇底