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4.具有高度抗揉压的能力
气囊在船底下运动时,它受到船底和地面的挤压,由于滚动速度的不均匀,气囊会产生扭转变形,这种既受到挤压又产生扭转的复合变形现象可用“揉压”运动来描述。当气囊产生揉压运动时,气囊的局部囊壁会产生皱折,在皱折集中用力的作用下,多层增强纤维结构的囊壁极易分层撕裂,导致囊比中增强纤维折断而引起整个气囊的爆裂。
我厂研制的新一代气囊从橡胶配方和制作工艺两方面进行改进,提高了结构的抗撕裂强度,具有高度抗揉压的能力。
5.端部抗爆设计新结构
囊工作压力提高之后,气囊端部软件与橡胶结合部产生泄气的可能性也增加了。气囊反复使用之后,一旦端部产生泄露现象,在高压力的作用下,气囊端部极易爆出伤人。
在气囊下水的事故中,一些生产质量不高的气囊,端部飞出伤人的现象已发生数起,我们提高警惕。为了适用高内压的密封性要求,我们采用了端部抗爆设计新结构,增强了囊体与端部软件的结合强度和密封性,适用气压提高,使用至今未发生泄气现象,杜绝了安全隐患。
6.优化的结构布局
结构布局的优化原则是在气囊工作过程中确定主应力的大小和方向,然后调整各层帘线的角度,达到囊壁中各层帘线的受力大体均衡,使增强纤维的效率得到大程度的发挥。
为此,我们建立了充气型船用护舷橡胶气囊的强度模型,进行了压缩性能测试。研究了气囊在压缩滚动的过程中,囊壁中主应力大小和方向的变化规律,设计出了的帘线布置方案。新设计的优化结构布局通过爆破试验和实际使用证明是非常成功的。