本发明涉及橡胶护舷，具体而言，涉及一种基于负泊松比原理的橡胶护舷。
背景技术：
1、船舶或航行器在靠泊时舷侧不可避免地需要承受冲击载荷，在多数情况下，靠泊的航速并不高，但此类冲击发生频繁，如果不采取有效的保护措施，往往会给船体带来不利影响。通过采用橡胶护舷结构可以起到良好的缓冲作用，当冲击发生时，橡胶护舷在挤压下发生变形，吸收一定能量，从而保护主体结构。
2、目前橡胶护舷结构形式主要分为压缩型和充气型。其中压缩型橡胶护舷结构简单、维护方便，在码头、桥墩广泛使用。橡胶护舷的设计思路为在碰撞冲击时要尽可能大的吸收靠泊动能，同时挤压变形产生反力应尽可能小，防止破坏船体结构。
3、现有专利技术中，申请号为201420634186.1的专利公开了一种橡胶护舷结构，所述橡胶护舷整体结构呈d型，包含抗击部和缓冲部，抗击部与缓冲部一体连接，抗击部内部设有抗击槽，缓冲部设有缓冲槽与抗击槽连通，具有增大变形、吸能高的特点。但d型橡胶护舷抵抗垂直于长度方向的切向力的能力较弱，当护舷竖向安装或船体与护舷结构非正面碰撞时，护舷结构本体易发生破坏。
4、申请号为201520856386.6的专利公开了一种低接触刚度橡胶护舷，其技术方案要点为通过在护舷迎撞面设置二级缓冲槽或缓冲坑，延长撞击时间，降低撞击过程中的作用力和摩擦力。所述护舷本体横截面为梯形，护舷本体内设有一级缓冲槽，护舷迎撞面缓冲槽形状为圆形或方形。该技术中在护舷顶面设置的缓冲结构虽能在一定程度上增加护舷结构变形，但护舷侧面支撑部位为实心结构，整体压缩刚度仍然较高，冲击过程中接触时间有限，反力增长迅速，可能对船体舷侧结构造成破坏。
5、申请号为201710796902.4的专利公开了一种防碰撞保护船舶用橡胶护舷，所述橡胶护舷结构设有第一橡胶侧板和第二橡胶侧板，从而构成一个v形减震结构和一个u形减震结构，使得该防碰撞保护船舶用橡胶护舷相比于传统的橡胶护舷具有双重减震效果，显著的提高了减震的效果。该专利技术方案结构较为复杂，涉及多个部位组装定位，且增加了减振橡胶柱与减震垫后，虽减震效果增加，但整体刚度也随之增大，作用于船体结构的反力升高，对船体不利。
6、以上现有技术，虽然能在一定程度上提升橡胶护舷吸能效果，降低反作用力，但由于主体支撑结构未做改变，整体压缩刚度仍然较高。当与船体发生碰撞时，特别是小吨位低能量碰撞，护舷压缩量小，反力增长迅速，可能会对船体结构造成破坏。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题是：提供一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，具有变形大、吸能高、缓冲效果好等特点，进而在与船舶或航行器的碰撞过程中，护舷作用于船体的反力缓慢增加、缓慢释放，防止接触刚度瞬间增大对船体造成破坏。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其是在拱型橡胶护舷的基础上，通过将护舷的支撑侧板设计为负泊松比蜂窝结构，来降低护舷的压缩刚度并同时增加护舷的变形能力和碰撞接触时间，以此提升护舷防护效果。
3、优选地，当护舷的碰撞力传递至负泊松比蜂窝结构的支撑侧板时，蜂窝材料从四周向受压部位聚集填充，从而使受压部位处的局部材料密度增大，以更好地抵抗受压和冲击，同时蜂窝结构内部的大变形能够有效消耗能量，提升吸能效果。
4、优选地，所述橡胶护舷包括迎撞面板和护舷本体，所述迎撞面板为一表面光滑的平板结构，以在与所述护舷本体连接后，能够将船体碰撞压力均布至所述护舷本体，并同时降低护舷与船体碰撞接触的摩擦力。
5、优选地，所述迎撞面板为树脂基纤维增强复合材料、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酮塑料、聚苯醚塑料中的任意一种。
6、优选地，所述护舷本体整体结构形式为拱型，并包括一块上面板、两块负泊松比侧板、两块安装底板，所述迎撞面板在所述安装底板的相对侧与所述上面板连接。
7、优选地，所述护舷本体采用整体成型或拼接的方式进行成型，其中整体成型为模压或注压中的一种。
8、优选地，所述迎撞面板通过螺栓连接或复合粘接方式与所述上面板连接。
9、优选地，所述护舷本体的橡胶材料采用天然橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶中的任意一种，或是采用多种胶料并用。
10、优选地，所述负泊松比侧板为含负泊松比结构形式的蜂窝结构，单个蜂窝形状表现为内凹六边形、箭头性、星型形状中的任意一种。
11、优选地，所述安装底板为实心平板结构，若干安装孔依次沿所述实心平板的长度方向分布开设。
12、相对于现有技术而言，本发明所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷具有以下有益效果：
13、1)具有变形大、吸能高、缓冲效果好等特点，进而在与船舶或航行器的碰撞过程中，护舷作用于船体的反力缓慢增加、缓慢释放，防止接触刚度瞬间增大对船体造成破坏；
14、2)结构形式简单，安装维护便捷，且当与船体碰撞时，材料受压变形大，变形时间长，吸能增加；同时负泊松比蜂窝结构在受压时侧向收缩，材料向受压部位汇集，在此过程中反力缓慢增加，实现了橡胶护舷低反力、高吸能的设计功能。
1.一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，其是在拱型橡胶护舷的基础上，通过将护舷的支撑侧板设计为负泊松比蜂窝结构，来降低护舷的压缩刚度并同时增加护舷的变形能力和碰撞接触时间，以此提升护舷防护效果。
2.根据权利要求1所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，当护舷的碰撞力传递至负泊松比蜂窝结构的支撑侧板时，蜂窝材料从四周向受压部位聚集填充，从而使受压部位处的局部材料密度增大，以更好地抵抗受压和冲击，同时蜂窝结构内部的大变形能够有效消耗能量，提升吸能效果。
3.根据权利要求2所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述橡胶护舷包括迎撞面板(1)和护舷本体(2)，所述迎撞面板(1)为一表面光滑的平板结构，以在与所述护舷本体(2)连接后，能够将船体碰撞压力均布至所述护舷本体(2)，并同时降低护舷与船体碰撞接触的摩擦力。
4.根据权利要求3所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述迎撞面板(1)为树脂基纤维增强复合材料、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酮塑料、聚苯醚塑料中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述护舷本体(2)整体结构形式为拱型，并包括一块上面板(3)、两块负泊松比侧板(4)、两块安装底板(5)，所述迎撞面板(1)在所述安装底板(5)的相对侧与所述上面板(3)连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述护舷本体(2)采用整体成型或拼接的方式进行成型，其中整体成型为模压或注压中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述迎撞面板(1)通过螺栓连接或复合粘接方式与所述上面板(3)连接。
8.根据权利要求5所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述护舷本体(2)的橡胶材料采用天然橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶中的任意一种，或是采用多种胶料并用。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述负泊松比侧板(4)为含负泊松比结构形式的蜂窝结构，单个蜂窝形状表现为内凹六边形、箭头性、星型形状中的任意一种。
10.根据权利要求9所述的一种基于负泊松比原理的橡胶护舷，其特征在于，所述安装底板(5)为实心平板结构，若干安装孔(6)依次沿所述实心平板的长度方向分布开设。