[发明专利]一种减振夹芯梁及减振船板架

说明书

本发明涉及一种减振夹芯梁及减振船板架，其中，减振夹芯梁包括本体，所述本体从上至下依次设置的上层梁、弹性层和下层梁；在所述本体的长度方向施加轴向载荷，该轴向载荷小于所述上层梁的临界屈曲载荷且大于所述下层梁的临界屈曲载荷；所述下层梁在所述轴向载荷的作用下向所述上层梁的方向凸出变形。本发明的减振夹芯梁可以在载荷频率、载荷幅值和粘弹性材料所占比例均维持不变的情况下，增大结构减振效果。

技术领域

本发明涉及船板减振结构技术领域，具体涉及一种减振夹芯梁及减振船板架。

背景技术

海洋与船舶工程结构可能承受波浪等动态外载，有效实施减振已成为保证海洋工程结构安全的重大需求。

传统的减振方法中，将粘弹性材料(例如：橡胶)等引入被保护结构(例如船体板架)，提高结构阻尼实现减振，但减振效果受限于载荷频率、载荷幅值和粘弹性材料所占比例。因此，亟需设计一种更优的减振结构，以在载荷频率、载荷幅值和粘弹性材料所占比例均维持不变的情况下，增大结构减振效果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题之一是提供一种减振夹芯梁，其可以在载荷频率、载荷幅值和粘弹性材料所占比例均维持不变的情况下，增大结构减振效果。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种减振船板架，其可以提高船板架的减振效果。

为解决上述技术问题之一，本发明提供的一种减振夹芯梁，包括本体，所述本体从上至下依次设置的上层梁、弹性层和下层梁；在所述本体的长度方向施加轴向载荷，该轴向载荷小于所述上层梁的临界屈曲载荷且大于所述下层梁的临界屈曲载荷；所述下层梁在所述轴向载荷的作用下向所述上层梁的方向凸出变形。

本发明的减振夹芯梁采用夹层设计，在上层梁和下层梁之间设置弹性层，并在本体的长度方向施加轴向载荷，通过该轴向载荷在减振夹芯梁内产生预应力，由于轴向载荷小于上层梁的临界屈曲载荷且大于下层梁的临界屈曲载荷，则上层梁在施加预应力之后仍然保持直线状，而下层梁则在该预应力的作用下弯曲变形，且变形的方向为向上层梁的方向凸出。由振动力学可知，阻尼耗能与结构振动频率的平方成正比；下层梁承受循环载荷处于一定范围时，下层梁和上层梁都进入混沌状态，混沌宽频谱中高频成分增加了结构耗散；下层梁承受循环载荷超过一定阈值后，在上层梁约束下产生双稳态运动，即跨过非稳态势垒在两个稳态之间不断跃迁，跨越势垒时该梁产生上变频振动，因此下层梁双稳态运动将极大增强结构耗能，提高减振效果。

优选地，所述弹性层的材质为粘弹性材料。

优选地，所述上层梁、弹性层和下层梁依次胶接。

为解决上述技术问题之二，本发明提供的一种减振船板架，包括板体，在所述板体的底部设置有若干上述减振夹芯梁，若干所述减振夹芯梁平行间隔设置。本发明中，在船板架上应用上述减振夹芯梁，可以增加船板架的减振效果，保护船舶的结构安全。

优选地，所述减振夹芯梁还包括设置在所述本体的端部的端板，所述本体的长度方向的一端与所述板体固定连接，另一端通过所述端板与所述板体固定连接。在安装时，先将本体的长度方向的一端与板体固定连接，然后安装端板，在安装时，通过端板向本体施加轴向载荷，在施加的轴向载荷达到目标值后，将端板与本体和板体固定连接，由此在本体内部形成预应力。

优选地，所述上层梁的顶部与所述板体的底部抵接。

优选地，所述上层梁、弹性层和下层梁沿远离所述板体的方向依次设置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例一的减振夹芯梁的结构示意图；