新一代复合材料技术!“重新定义造船业”

欧洲创新项目FIBER4YARDS已结束为期三年的合作研发,该项目包括来自6个国家的13个合作伙伴,致力于利用工业4.0概念在造船业中使用纤维增强聚合物(FRP),以优化生产成本和引进创新数字技术为重点,标志着欧洲造船业的重大突破。

双体船结构1:1比例示范装置

通常情况下,FRP用于建造总长25米以下的轻质结构船舶,而现在可开始用于建造总长在50米以下的船舶。但由于生产成本过高,使用FRP作为船用材料的全部生产潜力仍未得到开发。FIBER4YARDS项目通过引入创新的自动化程序和取代半手工工艺来应对这一挑战,为提高造船业竞争力开启新纪元。

FIBER4YARDS项目旨在将最终用户需求与FRP制造技术相结合,正在推动船厂生产和维护阶段向前发展。创新型自动化制造工艺的引入有望降低成本,提高环境效益,并优化竞争力。该项目基于数字孪生等先进技术,通过采用已经在航空航天和汽车等其他领域得到验证的复合材料制造工艺来支持船厂现代化发展。

作为FIBER4YARDS项目的牵头人和项目其他部分直接合作伙伴,儒勒·凡尔纳技术研究所(IRT Jules Verne)正以其创新贡献“重新定义造船业”格局。

IRT Jules Verne利用“声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)”,以减少船舶面板(panels of ships)振动。相关人员解释称:“这项革命性技术是与勒芒大学(Le Mans Université)合作的VIBROLEG论文的一部分,可在不增加质量的情况下提供最佳结构阻尼并减少声辐射。行业已对这一重大进步表现出浓厚兴趣。”

ABH应用研究分三个阶段进行:薄板型复合材料结构建模、ABH几何优化、利用ABH制作功能化钢板并进行振动声学验证测试。研究结果表明,与非功能化钢板相比,质量减少15%的钢板中测得声辐射降低了4.5分贝(dB)。

此外,IRT Jules Verne还对21块尺寸为1.5m x 3.0m的钢板进行机械测试,这些钢板采用三种结构配置设计,分别由Naval Group、10XL和Curve-Works制造。测试结果证实了每种设计和制造工艺的机械特性和各种优势,有助于推动欧洲造船业迈向新的发展阶段。

现在,FIBER4YARDS项目已正式推出双体船结构1:1比例示范装置,这不仅是技术领域的一个重要里程碑,也是欧洲造船业未来可持续发展和竞争力的催化剂。

据了解,欧洲创新项目FIBER4YARDS由欧盟地平线2020研究与创新计划(Horizon 2020 Research and Innovation Programme)资助。该项目旨在通过优化纤维增强聚合物来改变造船业,通过汇集主要行业参与者的专业知识,正在“重新定义欧洲造船业”未来的竞争力、效率和可持续性标准。

项目合作伙伴包括: CIMNE(西班牙)–项目协调;COMPASSIS(西班牙);TSI(西班牙);CW(荷兰);NAVAL GROUP(法国);INEGI(意大利);IRURENA(西班牙);TUL(波兰);10XL(荷兰);L-UP(法国);Ateknea(匈牙利);BUREAU VERITAS(法国);IRT Jules Verne(法国)。

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