黄恩哈 黄盛开 邱昂

摘    要：纤维增强复合材料是一种多相结构材料，具有质量轻、强度大、耐腐蚀等特性，现已广泛应用于航天、轨道交通、舰船等行业。选择不同的纤维材料、树脂基体及夹层材料，通过不同的铺层形式和成型工艺，纤维增强复合材料结构力学性能会有很大的差异，为结构设计提供了很大的自由度。本文结合船体风暴盖的设计和实际应用，讨论了纤维增强复合材料船体的可设计性，旨在让结构设计者对纤维增强复合材料有较深入的了解。

关键词：纤维增強复合材料;船体;力学性能;可设计性

中图分类号：U668.7                                  文献标识码：A

Designability of Fiber-Reinforced Composite for Hull

HUANG Enha， HUANG Shengkai， QIU Ang

（ Guangdong Sinoway Composite Material Co.， Ltd.， Guangzhou 573199 ）

Abstract： Fiber-reinforced composite material is a multiphase structural material with light weight， high strength and corrosion resistance， and are widely used in aerospace， rail transportation， naval and other industries. Choosing different fiber materials， resin matrix and interlayer materials， the mechanical properties of the fiber-reinforced composite structure will vary greatly through different layering forms and molding processes， which provides great freedom for structural design. This paper briefly discusses the designability of fiber-reinforced composite for the hull based on the practical engineering applications of the design of the hull storm cover.

Key words： Fiber-reinforced composite; Hull; Mechanical properties; Designability

1     前言

随着人类社会的不断发展，环境保护问题越发凸显，对于船舶行业，各方学者都在探寻着各种节能减排的方法。纤维增强复合材料，具有重量轻、比强度和比刚度高、耐腐蚀等许多优异的性能，备受各行各业的重视。近年来，先进复合材料和轻量化结构技术，已成为减轻船体重量的关键技术，并成功的应用在救生艇、水翼艇、高速执法艇等上，效果令人十分振奋。笔者所在公司所建造的碳纤维双体高速客船，与传统铝合金双体客船相比，船体重量大幅降低，航速得到明显提升。经实测，油耗比传统铝合金双体船降低30%以上。显而易见，纤维增强复合材料的综合性能优势，令其在船舶行业的应用越来越广泛。

2     纤维增强复合材料的组成及特性

2.1   纤维材料

纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质，常见的纤维材料有：玻璃纤维;碳纤维;芳纶纤维等。……