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玻璃纤维中2.5米双体船的设计和制造

复合材料是海军建筑的前卫,它们发展的每一步都表明,它们是未来建筑的材料。
传统上,钢材一直是生产船舶(以及之前的木材)的主要材料,出现在船体,船体内部结构,坦克......但是,就机械特性而言,类似于钢的材料如何,很轻很多?这是复合材料相对于钢材的主要优势,但是如果您在表面下划伤,则可以通过本文看到更多的内容。

 
我们是来自马德里澳门美高梅娱乐城大学的西班牙队,去年参加了年度“水平测试”比赛,来自世界各地的不同大学的队伍正在设计和制造小型无线电控制船并相互冲撞。

第一次试图建造一艘船,即使是一个小船,你也要问自己很多问题,但是最大的两个是:我们将如何去做,我们将使用哪些材料?
我们的设计清晰,一艘2.5米长的双体船,是一种由两个分离的船体组成的船体,可以降低防水性并提高稳定性。一旦我们的双体船3D模型完成并且完成了所有的水动力计算,现在是时候让它生效了。我们确信使用复合材料,但不是确切的是哪一个。这个事实取决于我们需要遵循的建设过程,我们需要考虑如何组装,经济研究也很重要。

如果我们要建造一艘高速,竞争的双体船,碳纤维将是一个理想的材料。它具有很强的抗冲击力,很轻,牵引压缩下的性能非常好。但是太贵了。
另一方面,我们有玻璃纤维,具有相似但较低的特点,价格合理。我们的双体船在水上花的时间不会超过一个星期,因此使用这种材料我们可以确保良好的性能和良好的性价比。但是我们怎么把这些毯子状的床单变成船呢?
经过大量的比较和正反两方面的分析,我们决定建造我们的船体的最好方法就是制作一个模型,从中我们可以得到这个半分模型。
在这个铸造过程中,我们将所有不同层次的玻璃纤维层压在一起,以便在船体外部获得与水接触的良好表面。
当你使用复合材料时,不仅需要光纤,还需要矩阵。基质是流体,高度粘稠的人造树脂,浸渍纤维,有助于所有的力量和张力分布在整个材料上。我们这次使用的是一种环氧树脂,这是在使用玻璃纤维时通常使用的一种。

 
为了使浸渍(树脂通过纤维均匀分布)足够,有几种方法,每种方法都有其自己的困难和困难。我们选择的是真空灌注。正如其名称所描述的那样,我们将纤维(以及更多所需的辅助材料)限制在真空袋内。该袋具有环氧树脂流入和流出的入口和出口。与所有树脂一样,环氧树脂具有被称为凝胶时间的特性,这是从液体转变为凝胶并停止流动所花费的时间。准确了解这一事实,让我们计算出我们需要的树脂量,以及这个过程需要花费多少时间。

 
这个过程花了大约半个小时。之后,我们让新的玻璃纤维船体躺在输液床上将近一天,以确保复合材料完全干燥。一旦我们把它们拿出来,双方的联合就是再次使用复合材料,但是以手工方式,使得过程越复杂,结果越好。

 

(责任编辑:ioter)

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