双层板架式复合结构隔振基座的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隔振技术领域，具体涉及应用于船舶动力机械、船舶设备的双层板架式复合结构隔振基座。
【背景技术】
[0002]船上各种动力机械设备运转时对船体的激励是引起船体结构振动的一个重要原因，而基座是船体和振源设备的重要连接结构，船舶动力机械和设备在运行时产生的振动，其中大部分通过基座直接传递到船体结构，成为结构噪声。船舶基座结构的减振特性以及与隔振系统的匹配关系直接影响到整个系统隔振性能的好坏。
[0003]按照传统的隔振理论，所谓隔振就是在设备与基础之间安装弹性支承，即柔性隔振，来减小或隔离振动的传递，实现减振降噪的目的。但实际情况中，和动力机械相连的其它连接设备或结构通常并不允许有大的变形，如由于齿轮箱的尾轴安装受到对中技术的限制，基座就无法设置为柔性的减振装置。此时，通过柔性隔振来减少振动传递的隔振方式是不合适的。
[0004]复合材料具有比强度高、比刚度高、阻尼特性好、材料可设计等优点，将复合材料结构引入船舶设备隔振基座的设计，成为一个新的研究方向。现有的复合材料基座结构，通常是将传统基座“复合材料化”，而并未进行结构再设计以达到充分减振减重的效果，且低频降噪仍然是现有的隔振基座(包括传统刚性、柔性隔振基座及复合材料基座)的技术瓶颈之一。
【发明内容】
[0005]本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种双层板架式复合结构隔振基座，其能够充分利用复合材料本身的特性，在保证基座结构刚度与强度要求的前提下实现减振降噪和减轻基座重量的双重目的，并且能够实现低频降噪。
[0006]本发明的技术方案如下:
双层板架式复合结构隔振基座，包括在竖向上自上而下依次布置的设备安装刚性底座，上层复合材料板架、中层刚性阻振面板、下层复合材料板架、刚性连接过渡板，上层复合材料板架的上、下两端分别与设备安装刚性底座、中层刚性阻振面板固接，下层复合材料板架的上、下两端分别与中层刚性阻振面板、刚性连接过渡板固接。
[0007]其进一步技术方案为:
所述上层复合材料板架包括立式腹板、立式腹板的同一侧面垂直固接有多个肋板，多个肋板沿立式腹板的纵向间隔布置，立式腹板、肋板的上部与设备安装刚性底座固接，立式腹板、肋板的下部均与中层刚性阻振面板固接。
[0008]所述肋板的外侧面为斜面，且所述斜面的顶端靠近立式腹板，所述斜面的底端相对远离立式腹板。
[0009]所述下层复合材料板架与上层复合材料板架的构造相同，下层复合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均与中层刚性阻振面板固接，立式腹板、肋板的下部均与刚性连接过渡板固接。
[0010]所述下层复合材料板架与上层复合材料板架的构造相同，下层复合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均与中层刚性阻振面板固接，立式腹板、肋板的下部均与刚性连接过渡板固接，且下层复合材料板架中肋板的斜面位于上层复合材料板架中肋板的斜面以同一斜度拉伸的延长面上。
[0011]所述设备安装刚性底座包括上部设备安装面板及底面板，沿底面板的纵向布置有多个第二肘板，设备安装面板与底面板之间通过多个第二肘板固接，上层复合材料板架中的立式腹板、肋板的上部均与底面板的底部固接。
[0012]所述中层刚性阻振面板上设有与肋板对应的支板，肋板的下端与所述支板固接。
[0013]所述上层复合材料板架的上、下两端分别与设备安装刚性底座、中层刚性阻振面板为T型粘接，下层复合材料板架的上端与中层刚性阻振面板为T型粘接，下层复合材料板架的下端与刚性连接过渡板粘接。
[0014]所述上层复合材料板架中，立式腹板的同一侧面垂直固接有多个第一肘板，肋板及第一肘板沿立式腹板的纵向间隔布置，第一肘板的高度小于肋板的高度，第一肘板的上部与设备安装刚性底座固接；所述上层复合材料板架及下层复合材料板架中，立式腹板未设置肋板的一侧沿纵向间隔设有多个泡沫夹芯帽型筋，位于立式腹板后端头的肋板的后侧面设有泡沫夹芯帽型筋，立式腹板上的其他肋板的前侧面均设有泡沫夹芯帽型筋。
[0015]所述上层复合材料板架及下层复合材料板架采用预浸树脂基体或未浸树脂基体的纤维增强复合材料，所述纤维增强复合材料中的纤维可为玻璃纤维、碳纤维或前两种组合中任意一种，所述树脂基体可为环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂中的任意一种。
[0016]本发明的技术效果:
1、本发明以“阻抗失配”设计理念为指引，通过包括双层复合材料板架的五大部件并且在竖向上合理布置五大部件的结构设置，由此形成“硬一一软一一硬一一软一一硬”的弹性隔振结构，使得本发明能够充分发挥纤维增强复合材料强度高但模量低、阻尼大的特点，能够在保证本发明所述隔振基座结构刚度与强度要求的前提下，在低频范围内产生较显著的隔振效果，降低设备振动传递到艇体结构所引起的水下噪声辐射。
[0017]2、本发明中的纤维增强复合材料相较传统钢材具有阻尼性能好、抗疲劳性能优良、质量轻且耐腐蚀等优势，双层纤维增强复合材料板架的结构设置可以进一步改善本发明所述隔振基座的低频隔振性能与结构稳定性，并使得本发明所述隔振基座具有较强的抗冲击特性，同时，由于复合材料板架的使用，使得本发明所述隔振基座的重量明显减轻。
[0018]3、通过中层刚性阻振面板将传统单层基座腹板和肋板分成两部分，并使得腹板和肋板均采用纤维增强复合材料结构，通过T型粘接结构使腹板、肋板与中层刚性阻振面板形成一个整体，由此，降低了传统基座的单层腹板、肋板的高度，结合泡沫夹芯帽型筋的使用大为提高了本发明所述隔振基座的结构稳定性；另一方面，中层刚性阻振面板不仅作为阻振质量使用，在结构上还为上、下层纤维增强复合材料板架提供固定平面，作为T型粘接的一个重要组成部分，提高了复合材料板架的失稳载荷。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的装配结构立体图。
[0020]图2为本发明所述上层复合材料板架的结构示意图，图中示出了泡沫夹芯帽型筋。
[0021]图3为本发明所述设备安装刚性底座的立体图。
[0022]图4为本发明所述T型粘接的结构示意图，以所述中层刚性阻振面板与上层复合材料板架、下层复合材料板架的T型粘接结构为示例。
[0023]图5为采用本发明镜像布置来作为隔振基座实际应用到船舶工程的装配结构示意图，图中，装配在上部设备安装面板上的船舶振源设备及隔振器并未示出。
[0024]其中:1、设备安装刚性底座；11、设备安装面板；12、底面板；13、第二肘板；2、上层复合材料板架；21、立式腹板；22、肋板；23、第一肘板；3、中层刚性阻振面板；4、下层复合材料板架；5、刚性连接过渡板；6、泡沫夹芯帽型筋；7、过度圆弧角材；8、填充材料；9、安装面。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0026]见图5、图1，本发明包括在竖向上自上而下依次布置的设备安装刚性底座1，上层复合材料板架2、中层刚性阻振面板3、下层复合材料板架4、刚性连接过渡板5，上层复合材料板架2的上、下两端分别与设备安装刚性底座1、中层刚性阻振面板3固接，下层复合材料板架4的上、下两端分别与中层刚性阻振面板3、刚性连接过渡板5固接，使本发明在整体架构上形成“硬一一软一一硬一一软一一硬”的弹性隔振结构。
[0027]具体地，见图2、图1，所述上层复合材料板架2包括立式腹板21、立式腹板21的同一侧面垂直固接有多个肋板22，多个肋板22沿立式腹板21的纵向间隔布置，立式腹板21、肋板22的上部与设备安装刚性底座I固接，立式腹板21、肋板22的下部均与中层刚性阻振面板3固接；进一步地，为了增强整体结构的稳定性，所述肋板22的外侧面为斜面，且斜面的顶端靠近立式腹板21，斜面的底端相对远离立式腹板21，所述外侧面特指肋板22与立式腹板21连接侧的相对侧。
[0028]见图1，所述下层复合材料板架4与上层复合材料板架2的构造相同，下层复合材料板架4中的立式腹板21、肋板22的上部均与中层刚性阻振面板3固接，立式腹板21、肋板22的下部均与刚性连接过渡板5固接；当上层复合材料板架2中的肋板22外侧面为斜面时，下层复合材料板架4中肋板22的外侧面也为斜面，且下层复合材料板架4中肋板22的斜面位于上层复合材料板架2中肋板22的斜面以同一斜度拉伸的延长面上。
[0029]见图3，所述设备安装刚性底座I包括上部设备安装面板11及底面板12，沿