海事应用中的轻量化

写道: 安德鲁·韦德|发表:

较长的运输方式已经长期以来一直是德军,但是Maritime一直是一个例外。到现在。

与飞机,火车和汽车相比,海上行业往往会造成更大的变化。所需的巨大投资,长期的交货时间和公开海域的危险众多危险,所有人都加起来一个冒犯的部门厌恶,依赖于过去所做的工作的材料和方法。

但是海上行业现在也比以往任何时候都在更大的压力下加快改变。运费负责全球贸易的90%,因此占全球二氧化碳排放量的3%。2050年国际海运组织(IMO)已针对减排50%,但通过石油送货,除了一个遥远的梦想,可以减少该部门环境影响的替代解决方案至关重要。

在一个途径的最前沿是RAMSSES(可持续和高效船舶的先进材料解决方案的实现和演示),欧盟地平线2020资助项目,具有36个工业和学术合作伙伴,来自欧洲。自2017年6月以来跑步,现在正在接近其为期四年跨度的结束,其中许多各个组件即将结论。

ramses被分为13个不同的集群,从新的复合材料的开发和应用,到先进的制造方法,如钢铁。潜在的主题是,所有正在探索的技术都有一个可持续性的角度,其中最普遍的特点是轻量化,但其他环境效益也在发挥作用。

汉堡海事技术中心(CMT)的工程师兼研究员马蒂亚斯·克劳斯(Matthias Krause)是ramses项目协调人之一,他说:“我们的行业合作伙伴几乎参与了各种船舶的生产和建造。”

“真正的小型工作船和休闲船一直到最大的巡航船。当你开始思考减少这种不同船只的重量时,您需要考虑不同的方法。“

从一开始,该项目最大的问题之一就是认证和型式批准。国际海事组织的安全框架是基于传统的以钢铁为基础的造船业,反映了一个没有从根本上改变的行业

自上海身体形成以来70多年。在任何类型的规模上引入复合材料对该框架的挑战呈现出挑战,而不仅仅是关于结构完整性,而且还存在易燃性等问题。

“谈到新材料的时候,它变得困难,因为没有这样的规则,你必须证明你能够与传统解决方案相比实现等效的安全水平,”克雷解释说。

“这让事情变得很困难,因为你必须与船级社协商,你必须进行测试,首先是你想使用的材料,然后是结构。这是一个漫长而昂贵的过程,一开始你甚至不知道最终你是否会获得认可。”

与国际海事组织就纤维增强材料的使用进行了对话,该组织在2017年ramses启动前后发布了指导方针。与航运业的许多事情一样,特别是在标准和安全方面,进展必然缓慢,在这种情况下,新冠肺炎大流行甚至进一步阻碍了进展。但克劳斯相信,事情正在朝着正确的方向发展。

“我们没有权力制定新规则,但我们可以提出建议,”他说。

“我们已经提出了一个‘智能轨道’的概念,以提高在海事行业实施材料创新的能力。”

Ramsses封面的13个创新“集群”中,10涉及某种形状或形式的复合材料。其中一个旗舰项目 - 也许是最雄心勃勃的 - 是使用单次垂直输液技术创建由复合材料制成的6米高的船体。生产不仅需要实验制造方法,而且还需要一种新的树脂,专门为任务开发的新树脂。

克劳斯说:“这是我们第一次使用这种真空灌注过程,它使我们能够一次性生产非常大的船舶部件。”

“[荷兰造船厂]诅咒与几个合作伙伴一起团队,其中一些来自航空工业(空中英国),其中一些来自化学品行业,这是来自德国的埃文尼克。华体会365它们开发了具有在真空输注过程中覆盖该6M高度的树脂,因为常规树脂是不可能产生这种高的结构。“

与钢结构相比,复合材料船体的重量减少了24%,对环境的影响估计减少了25%,这使得IMO 2050年的目标看起来更容易实现,尤其是如果它能与绿色推进技术的进步相结合的话。

幸运的是,并非所有ramses项目都依赖于全新材料的创造。该项目开发的另一个引人注目的部件是螺旋桨叶片,它是用旧船厂最喜欢的钢铁制造的,但使用的方法更适合21世纪的研发项目。2米的演示刀片采用了电弧增材制造(WAAM)技术,熔化的钢一层一层逐渐沉积,形成了一个中空结构,不仅减轻了重量,还带来了额外的环保和性能好处。

“这是由法国另一个小组的同事开发的,”克劳斯说。“空心结构可以使叶片产生更大的体积,这有利于解决空化问题,而且螺旋桨可以在不造成空化问题的情况下以更高的速度运行。”空化意味着振动和噪音,所以避免它对环境有好处,如果你想想海军舰艇,显而易见的原因,它也是有益的。”

随着Ramsses在今年晚些时候绘制到近期,逻辑问题是我们可能会看到业界庞大采用的一些技术。

克劳斯说:“在一些地区,这种情况已经发生了,尤其是在电气化方面。”“电池很重,你必须补偿……节省的每一公斤都对你很有帮助。”


这种材料是由马的业务版权见条款和条件。
允许一次性使用,但批量复制不是。对于多个副本联系销售团队

评论
的名字
电子邮件
评论

请查看我们条款和条件在留下评论之前。