摘要：作为我国经济的重要组成部分，海洋经济的发展不仅能够推动经济水平的稳步提升，还能提高我国的综合国力。复合材料是海洋船舶中的常用材料，可有效延长船舶的使用寿命，具有较大优势。文章主要对复合材料在海洋船舶中的应用进行深入探讨，旨在进一步发挥复合材料的优势，提高海洋船舶的性能，促进海洋经济实现可持续发展。
关键词：复合材料；海洋船舶；应用
0 引言
复合材料具有多种物理性能。作为一种特殊的固体材料，复合材料中所包含的物质通常不少于2种。尽管物质的类型不同，但只要对其进行合理融合与优化，就能赋予复合材料强大的性能和特点。在海洋船舶中使用复合材料可有效延长船舶寿命，完善船舶的性能。由于船舶会面临复杂的海洋环境，很容易受到海水腐蚀，若不能保证船体的质量，可能会产生较大的安全隐患。将复合材料与海洋船舶相结合，能够提高船体的坚固程度，避免船舶在行驶的过程中受到损伤。
1 复合材料在海洋船舶中的应用现状
复合材料具有轻便的质量和较高的强度，抗耐磨性能和抗腐蚀性能出众。在海洋船舶船体设计和制造中，经常会使用复合材料。随着我国船舶行业的蓬勃发展，复合材料的应用范围逐渐扩大。在船舶中应用复合材料可有效减轻船的体重。如果对船舶的速度要求比较高，可采用复合材料。此外，可将复合材料用于制造扫雷艇、军用舰艇和耐火救生船舶。
20世纪40年代，在海洋船舶制造中首次应用了复合材料。自此以后，世界先进的海洋大国高度关注对复合材料的应用。早期复合材料的成本比较高，随着技术的不断完善，复合材料与船舶制造的融合日益紧密。
20世纪50年代末，我国正式研究复合材料。时至今日，与复合材料相关的船舶类型日益增多。2008年采用复合材料的高速艇成功试水，这意味着我国已经掌握船舶制造的核心技术，不必频繁寻求发达国家的技术支持。高速巡逻艇也是采用复合材料制造而成，具有较好的发展前景。在水面船舶制造领域中，复合材料的应用较为频繁。此外，还可将复合材料与潜艇和深水船舶制造相结合。在复合材料的支持下，深水潜艇具有很强的潜水能力，潜水深度可达到4500m，其潜水性能远远高出钢材料的潜水艇。
目前，我国对复合材料的研究和生产还存在许多不足之处，我国舰船材料依然无法与发达国家的生产水平相提并论。例如，现有的船舶复合材料缺乏完善的生产线，大部分材料依然要通过进口。在船体设计方面，我国并未对相关设计与复合材料的应用进行统一规范。随着时间的不断推移，我国要继续加强对船舶制造复合材料的应用研究，不断提高海洋船舶的性能，真正成为海洋强国。
2 复合材料在海洋船舶中的具体应用
2.1 船体
在海洋船舶中，船体是非常重要的内容。在设计和制造船体时，要充分发挥复合材料的优势，严格把关与控制每个环节，从而发挥出复合材料的最佳性能。
2.1.1 船舶设计
设计船舶时，首先，要明确设计事项。复合材料的船体与金属船体的应用存在较大差异，这是由于复合材料中包含的材料类型不会低于2种，需对船舶进行合理的设计，才能发挥出材料的最佳性能。要掌握复合材料与金属船体设计之间的差异性，对影响复合材料质量的因素进行分析，采取有效的防范对策。由于船体结构的离散度较大，因此，要充分发挥出真空辅助成型技术的优势。与钢制船体相比，复合材料具有更高的强度和更明显的屈服极限，然而，其弹性模量却无法与金属材料相比。设计和制造船体时，要考虑到其刚性是否符合要求。如果用户对船舶的限重有严格的要求，就要将其设计成夹层结构。 www.pingkanwang.com
设计人员还要了解并掌握复合材料船舶的设计方法，提高船舶的生产效率。要根据船舶建设的要求和规范选择合适的设计方法。例如，在我国相关职能部门编制的复合材料船舶建造和入级规范中，就对船舶的建造予以了明确而详细的规定。在应用复合材料对船舶开展设计时，要将其作为重要的参考依据。要根据船舶的设计要求和建造要求，分析不同的结构形式，再筛选最佳结构形式，保证船舶的性能得到正常发挥。
2.1.2 船舶成型工艺
目前，以真空辅助成型和双层真空袋渗透工艺的应用最为广泛。在建造复合型材料船舶时，要根据各工艺的特点和优势，做出合理选择。真空辅助成型工艺可有效降低船舶的建造成本。使用双层真空袋渗透工艺可充分提高渗透物体的强度，减少孔隙率。此外，要积极使用无损检测技术，明确成型质量的具体情况。无损检测技术的类型较多,只有根据实际情况选择相应的检测手段,才能达到事半功倍的效果。
2.2 船舶装饰
在船舶装饰中应用复合材料，不仅可以保证船舶的外观美观大方，还能改善其内部环境。常用的装饰复合材料有蜂窝夹心型、三维立体增强型等。
2.2.1 明确材料的使用原则
随着技术的日益完善，在市场中出现了许多复合型材料。在选择材料时，要遵循相应的原则。第一，要保证材料轻便，这样不仅可以加快船舶的行驶速度，还能减少船舶在航行过程中所遇到的阻力，减少不必要的能源消耗。第二，严格按照相应的规范和要求选择相关材料，确保材料具有良好的抗噪与优越的隔音效果。第三，由于不同类型的复合材料价格区别较大，在选择材料时，要考虑到船舶建造的成本和装饰要求，选择性价较高的材料。
2.2.2 明确材料的使用细节
为提高复合材料的应用价值，完善船舶的装饰效果，要明确相应的使用细节。首先，要考虑复合材料的性能是否得到正常发挥。要保证材料性能完善，选择质量过硬、具有良好隔音效果和隔热效果、环保性能优越的复合材料。根据不同的船舶装饰要求，对复合材料的性能进行综合分析和比对，制定船舶装饰方案，明确材料的类型和数量。其次，要保证复合材料的使用安全，避免材料中存在有毒、有害物质。要保证材料的各项技术参数符合船舶装饰的要求和规范，选择绿色环保型复合材料。再次，明确复合材料的空间和尺寸等相应技术参数，避免船舶空间给人以压抑之感。
2.3 推进系统
在船舶各个系统中，推进系统至关重要。该系统可确保船舶稳定行驶，使船舶可以顺利出航。在选择复合材料时，要明确螺旋桨的材料。通常这部分的材料主要以镍铝铜合金为主，具备优越的耐腐蚀性能。然而，该类型材料的成本比较高，会产生较大的噪音。如果选择复合材料，就能降低成本，便于维护。复合材料同样具备优越的耐腐蚀性能，可抵抗较强的辐射。在使用复合材料时，还能减少磨损，提高螺旋桨的耐久性。在设计和制作推进器时，也可使用复合材料，以减轻重量，降低推进器的运行负荷，降低制造成本。推进器在复合材料的支持下，可有效抵挡来自海水和外部环境所带来的腐蚀，且具备优越的降噪性能。
2.4 管道系统
管道是海洋船舶的重要组成部分。大部分管道所使用的材料是黄铜，这种材料带来的问题较多，已不再适应新时代船舶的需求。为提高船舶性能,要加强对管道材料的优化,选择复合型材料,保证管道的运行更加安全可靠，满足船舶的多元化需求。作为一种新型复合材料,玻璃钢具有良好的综合性能,可将其应用于小型船舶制造,不仅能够降低成本，还能优化船舶性能。
3 复合材料在船舶中的应用趋势
尽管我国对复合材料的研究高度重视，并在海洋船舶制造领域中频繁应用，取得了令人瞩目的成绩，但在实际应用的过程中依然存在许多问题，进一步制约了复合材料的应用与推广。例如，制作复合材料的生产周期较长、生产成本较高，且需耗费大量的人力和物力。在我国，与复合材料使用相关的标准和制度并不完善，在使用复合材料时，缺乏统一的标准和有力的参考依据。一旦船舶在行驶的过程中面临火灾和冲击等事故，其结构可能就会受到影响，但却无法对其结构进行进一步分析，或不能按照标准对其进行验证，这说明复合材料的评价指标体系有待进一步完善。
3.1 重视对复合材料的设计与开发
要认真分析现阶段复合材料在应用过程中遇到的问题，以及产生问题的原因，制定有效的改进对策，并加大投入力度，完善复合材料工艺。由于复合材料具有广泛的发展前景，因此，在对其进行研究与开发时，要不断优化其工艺和性能，降低材料成本，优化材料结构，从而拓宽复合材料的应用范围，使其在船舶领域中发挥出更加重要的作用。要善于将复合材料与其他材料有机结合，实现对材料优势的集中融合，有效提高船舶质量。
3.2 加强对复合材料设计标准和评价标准的研究
由于船舶设计和制造工作较为复杂，涉及诸多环节和内容，因此在应用复合材料的过程中，必须要统一相应的标准，以便对船舶的质量进行全面的评价，确认复合材料在应用过程中的具体表现。首先，要加强对复合材料性能的研究，并在此基础之上对材料的模型和单元结构进行分析和研究，了解材料的抗疲劳性、抗冲击性、抗老化性等重要的技术指标，打造完善的复合材料检测体系，保证海洋船舶的制造具有可靠的依据。在完善评价标准时,除了要掌握复合材料的所有资料外,还要对海洋环境进行高度模拟,测试复合材料的性能。可根据相应的数据打造寿命预测模型，对复合材料的性能进行全面评价。
4 结束语
由于海洋船舶的安全性和可靠性直接关系到我国海洋经济的发展，因此，要严格保障船舶的质量和性能。复合材料在海洋船舶中的应用频率越来越高，不仅能推动我国船舶制造行业迅速发展，还能进一步完善船舶的各项性能。设计人员要合理进行船体设计，发挥出成型工艺的作用，科学选择复合材料，在保证船体质量的同时，打造舒适安全的船舶室内空间。
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