雙層板架式復合結構隔振基座的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及隔振技術領域，具體涉及應用于船舶動力機械、船舶設備的雙層板架式復合結構隔振基座。
【背景技術】
[0002]船上各種動力機械設備運轉時對船體的激勵是引起船體結構振動的一個重要原因，而基座是船體和振源設備的重要連接結構，船舶動力機械和設備在運行時產生的振動，其中大部分通過基座直接傳遞到船體結構，成為結構噪聲。船舶基座結構的減振特性以及與隔振系統的匹配關系直接影響到整個系統隔振性能的好壞。
[0003]按照傳統的隔振理論，所謂隔振就是在設備與基礎之間安裝彈性支承，即柔性隔振，來減小或隔離振動的傳遞，實現減振降噪的目的。但實際情況中，和動力機械相連的其它連接設備或結構通常并不允許有大的變形，如由于齒輪箱的尾軸安裝受到對中技術的限制，基座就無法設置為柔性的減振裝置。此時，通過柔性隔振來減少振動傳遞的隔振方式是不合適的。
[0004]復合材料具有比強度高、比剛度高、阻尼特性好、材料可設計等優點，將復合材料結構引入船舶設備隔振基座的設計，成為一個新的研究方向。現有的復合材料基座結構，通常是將傳統基座“復合材料化”，而并未進行結構再設計以達到充分減振減重的效果，且低頻降噪仍然是現有的隔振基座(包括傳統剛性、柔性隔振基座及復合材料基座)的技術瓶頸之一。

【發明內容】

[0005]本申請人針對現有技術中的上述缺點進行改進，提供一種雙層板架式復合結構隔振基座，其能夠充分利用復合材料本身的特性，在保證基座結構剛度與強度要求的前提下實現減振降噪和減輕基座重量的雙重目的，并且能夠實現低頻降噪。
[0006]本發明的技術方案如下:
雙層板架式復合結構隔振基座，包括在豎向上自上而下依次布置的設備安裝剛性底座，上層復合材料板架、中層剛性阻振面板、下層復合材料板架、剛性連接過渡板，上層復合材料板架的上、下兩端分別與設備安裝剛性底座、中層剛性阻振面板固接，下層復合材料板架的上、下兩端分別與中層剛性阻振面板、剛性連接過渡板固接。
[0007]其進一步技術方案為:
所述上層復合材料板架包括立式腹板、立式腹板的同一側面垂直固接有多個肋板，多個肋板沿立式腹板的縱向間隔布置，立式腹板、肋板的上部與設備安裝剛性底座固接，立式腹板、肋板的下部均與中層剛性阻振面板固接。
[0008]所述肋板的外側面為斜面，且所述斜面的頂端靠近立式腹板，所述斜面的底端相對遠離立式腹板。
[0009]所述下層復合材料板架與上層復合材料板架的構造相同，下層復合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均與中層剛性阻振面板固接，立式腹板、肋板的下部均與剛性連接過渡板固接。
[0010]所述下層復合材料板架與上層復合材料板架的構造相同，下層復合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均與中層剛性阻振面板固接，立式腹板、肋板的下部均與剛性連接過渡板固接，且下層復合材料板架中肋板的斜面位于上層復合材料板架中肋板的斜面以同一斜度拉伸的延長面上。
[0011]所述設備安裝剛性底座包括上部設備安裝面板及底面板，沿底面板的縱向布置有多個第二肘板，設備安裝面板與底面板之間通過多個第二肘板固接，上層復合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均與底面板的底部固接。
[0012]所述中層剛性阻振面板上設有與肋板對應的支板，肋板的下端與所述支板固接。
[0013]所述上層復合材料板架的上、下兩端分別與設備安裝剛性底座、中層剛性阻振面板為T型粘接，下層復合材料板架的上端與中層剛性阻振面板為T型粘接，下層復合材料板架的下端與剛性連接過渡板粘接。
[0014]所述上層復合材料板架中，立式腹板的同一側面垂直固接有多個第一肘板，肋板及第一肘板沿立式腹板的縱向間隔布置，第一肘板的高度小于肋板的高度，第一肘板的上部與設備安裝剛性底座固接；所述上層復合材料板架及下層復合材料板架中，立式腹板未設置肋板的一側沿縱向間隔設有多個泡沫夾芯帽型筋，位于立式腹板后端頭的肋板的后側面設有泡沫夾芯帽型筋，立式腹板上的其他肋板的前側面均設有泡沫夾芯帽型筋。
[0015]所述上層復合材料板架及下層復合材料板架采用預浸樹脂基體或未浸樹脂基體的纖維增強復合材料，所述纖維增強復合材料中的纖維可為玻璃纖維、碳纖維或前兩種組合中任意一種，所述樹脂基體可為環氧樹脂、乙烯基樹脂、酚醛樹脂中的任意一種。
[0016]本發明的技術效果:
1、本發明以“阻抗失配”設計理念為指引，通過包括雙層復合材料板架的五大部件并且在豎向上合理布置五大部件的結構設置，由此形成“硬一一軟一一硬一一軟一一硬”的彈性隔振結構，使得本發明能夠充分發揮纖維增強復合材料強度高但模量低、阻尼大的特點，能夠在保證本發明所述隔振基座結構剛度與強度要求的前提下，在低頻范圍內產生較顯著的隔振效果，降低設備振動傳遞到艇體結構所引起的水下噪聲輻射。
[0017]2、本發明中的纖維增強復合材料相較傳統鋼材具有阻尼性能好、抗疲勞性能優良、質量輕且耐腐蝕等優勢，雙層纖維增強復合材料板架的結構設置可以進一步改善本發明所述隔振基座的低頻隔振性能與結構穩定性，并使得本發明所述隔振基座具有較強的抗沖擊特性，同時，由于復合材料板架的使用，使得本發明所述隔振基座的重量明顯減輕。
[0018]3、通過中層剛性阻振面板將傳統單層基座腹板和肋板分成兩部分，并使得腹板和肋板均采用纖維增強復合材料結構，通過T型粘接結構使腹板、肋板與中層剛性阻振面板形成一個整體，由此，降低了傳統基座的單層腹板、肋板的高度，結合泡沫夾芯帽型筋的使用大為提高了本發明所述隔振基座的結構穩定性；另一方面，中層剛性阻振面板不僅作為阻振質量使用，在結構上還為上、下層纖維增強復合材料板架提供固定平面，作為T型粘接的一個重要組成部分，提高了復合材料板架的失穩載荷。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的裝配結構立體圖。
[0020]圖2為本發明所述上層復合材料板架的結構示意圖，圖中示出了泡沫夾芯帽型筋。
[0021]圖3為本發明所述設備安裝剛性底座的立體圖。
[0022]圖4為本發明所述T型粘接的結構示意圖，以所述中層剛性阻振面板與上層復合材料板架、下層復合材料板架的T型粘接結構為示例。
[0023]圖5為采用本發明鏡像布置來作為隔振基座實際應用到船舶工程的裝配結構示意圖，圖中，裝配在上部設備安裝面板上的船舶振源設備及隔振器并未示出。
[0024]其中:1、設備安裝剛性底座；11、設備安裝面板；12、底面板；13、第二肘板；2、上層復合材料板架；21、立式腹板；22、肋板；23、第一肘板；3、中層剛性阻振面板；4、下層復合材料板架；5、剛性連接過渡板；6、泡沫夾芯帽型筋；7、過度圓弧角材；8、填充材料；9、安裝面。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖，說明本發明的【具體實施方式】。
[0026]見圖5、圖1，本發明包括在豎向上自上而下依次布置的設備安裝剛性底座1，上層復合材料板架2、中層剛性阻振面板3、下層復合材料板架4、剛性連接過渡板5，上層復合材料板架2的上、下兩端分別與設備安裝剛性底座1、中層剛性阻振面板3固接，下層復合材料板架4的上、下兩端分別與中層剛性阻振面板3、剛性連接過渡板5固接，使本發明在整體架構上形成“硬一一軟一一硬一一軟一一硬”的彈性隔振結構。
[0027]具體地，見圖2、圖1，所述上層復合材料板架2包括立式腹板21、立式腹板21的同一側面垂直固接有多個肋板22，多個肋板22沿立式腹板21的縱向間隔布置，立式腹板21、肋板22的上部與設備安裝剛性底座I固接，立式腹板21、肋板22的下部均與中層剛性阻振面板3固接；進一步地，為了增強整體結構的穩定性，所述肋板22的外側面為斜面，且斜面的頂端靠近立式腹板21，斜面的底端相對遠離立式腹板21，所述外側面特指肋板22與立式腹板21連接側的相對側。
[0028]見圖1，所述下層復合材料板架4與上層復合材料板架2的構造相同，下層復合材料板架4中的立式腹板21、肋板22的上部均與中層剛性阻振面板3固接，立式腹板21、肋板22的下部均與剛性連接過渡板5固接；當上層復合材料板架2中的肋板22外側面為斜面時，下層復合材料板架4中肋板22的外側面也為斜面，且下層復合材料板架4中肋板22的斜面位于上層復合材料板架2中肋板22的斜面以同一斜度拉伸的延長面上。
[0029]見圖3，所述設備安裝剛性底座I包括上部設備安裝面板11及底面板12，沿