船舶执法艇结构设计与材料应用优化方案探究

为了提升执法艇的性能、安全性和耐用性,采用了多种材料进行实验,包括铝合金、碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,评估在船舶结构中的力学性能。对比了传统与创新的结构设计,并通过模型船的性能测试来验证设计的有效性。结果表明,铝合金5083-H116和6082-T6因其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性成为理想选择。其中,6082-T6铝合金在承受高负荷和保持结构稳定性方面表现出色。碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料在强度和韧性方面表现卓越,适用于对机械强度和冲击抵抗力有严格要求的环境。在结构设计方面,创新设计在航速和机动性方面明显优于传统设计。铝合金5083-H116和铝合金6082-T6在密度上相同,均为2.7 g/cm3,其抗拉强度至少达到305 MPa,屈服强度至少为215 MPa,特别是在高速和紧急转弯情况下。采用特定的流线型设计和防撞圈结构,执法艇的稳定性和抗撞性能得到了提升,防撞圈的外径在30~50 cm之间,由10~15 cm厚的橡胶层、5~7 cm的聚酰树脂层及2~3cm的硅胶层构成,有效降低了侧翻风险。所以,钛合金材料以及创新的流线型设计是未来执法艇设计的理想选择。