復(fù)合材料用于船舶和海洋結(jié)構(gòu)建造比以往任何時(shí)候都要廣泛。與其他大多材料相比，比如鋼鐵和鋁，復(fù)合材料從重量上具有較高的剛度和強(qiáng)度。復(fù)合材料應(yīng)用于商業(yè)船或游船各個(gè)部分，其結(jié)果是一艘重量非常輕的船比由鋁和鋼制成的同類型船速度要高。更重要的是，保持較輕的重量可以降低燃料成本。對(duì)于容納數(shù)百甚至數(shù)千加侖燃料的船只，減少消耗燃料是非常有意義的。
 

      除了減少燃料消耗，還有另外一個(gè)與重量有關(guān)系的因素，那就是速度。一個(gè)很好的例子就是高速客輪Jet Rider，在挪威的操作中可運(yùn)載244名乘客以每小時(shí)48英里的速度航行。由于大部分結(jié)構(gòu)是由復(fù)合材料制成，這種輕質(zhì)船與同類金屬制船相比，不僅花銷成本低，而且航行速度快。
 

       其他由復(fù)合材料制成船體的船包括一艘259英尺的渡輪，它可以承載570名乘客和137輛轎車以每小時(shí)54英里的速度航行。
 

      目前來(lái)說(shuō)，復(fù)合材料的使用越來(lái)越廣。而大約20多年前，復(fù)合船體只限于較小的船只的使用，例如游艇和小型商業(yè)漁船。復(fù)合材料應(yīng)用于大船只的成本過(guò)于昂貴。
 

      早期最普遍的復(fù)合材料在大型船舶上的應(yīng)用是由玻璃纖維制成船體的軍事掃雷艦。今天，許多大型船只都是用復(fù)合材料制成的，在船只的各個(gè)領(lǐng)域，包括船殼、地板、墻壁板、甲板和艙壁，以及管道系統(tǒng)、油箱、廢水箱、聲吶罩、管道、泵、閥門和上部結(jié)構(gòu)。
 

      特別是，復(fù)合材料被廣泛用在船舶的上層建筑中（船舶甲板以上的部分）。復(fù)合材料的使用減少了重量，這意味著更多的設(shè)備可以在不犧牲傾側(cè)穩(wěn)定性的情況下安裝在吃水線上面。雖然船只的目的是維持一定的傾側(cè)而不翻覆，但是對(duì)于頭重腳輕的結(jié)構(gòu)，一個(gè)足夠強(qiáng)大的力量就會(huì)導(dǎo)致其翻船。較大的上部建筑可以由復(fù)合材料制成，從而減少傾覆的危險(xiǎn)。
 

復(fù)合材料船舶應(yīng)用的材料測(cè)試

       然而，即使擁有所有的優(yōu)越性能，復(fù)合材料還是要經(jīng)受和鋼鐵、金屬部件同樣嚴(yán)格的測(cè)試。為確保復(fù)合材料滿足適航船舶的需求，模擬海洋影響的各種測(cè)試都要進(jìn)行?？偟膩?lái)說(shuō)，船舶都有一個(gè)很長(zhǎng)的使用壽命，預(yù)計(jì)20年或以上。對(duì)于復(fù)合材料如何在船舶建造中使用，測(cè)試變得必不可少，而且在這方條路上將經(jīng)歷許多年的時(shí)間。
 

       沖擊試驗(yàn)用來(lái)預(yù)測(cè)復(fù)合材料如何應(yīng)對(duì)與碎波中碼頭和載荷的碰撞、觸礁的破壞以及水下爆炸碎片損壞。進(jìn)行復(fù)合材料沖擊試驗(yàn)可展示重要的數(shù)據(jù)，比如韌性到脆性的轉(zhuǎn)變點(diǎn)、受到巨大撞擊后的剩余強(qiáng)度。
 

       在上千次航行中，船舶行駛在海洋上的動(dòng)作類似于彎曲和扭曲。疲勞性、壓縮度和彎曲度測(cè)試必須執(zhí)行，以確保材料不會(huì)在這種情況下衰退。疲勞度測(cè)試用來(lái)檢測(cè)復(fù)合材料在循環(huán)加載應(yīng)用中的耐久性和它們變質(zhì)的時(shí)間。壓縮測(cè)試用來(lái)表明破壞的模式，比如分層破壞或壓曲破壞，同時(shí)用來(lái)檢測(cè)壓縮強(qiáng)度。彎曲和扭轉(zhuǎn)測(cè)試用來(lái)確定復(fù)合材料將什么時(shí)候“休息”。
 

       同樣的道理，因?yàn)閺?fù)合材料的結(jié)構(gòu)和組件經(jīng)常由黏合劑黏合在一起，所以黏結(jié)點(diǎn)也必須經(jīng)過(guò)檢測(cè)。靜態(tài)的和循環(huán)的測(cè)試檢測(cè)黏合強(qiáng)度、去黏合模式和疲勞壽命。
 

       測(cè)試也可以幫助檢測(cè)破壞承受度。測(cè)試結(jié)果確定是否一個(gè)極端事件將造成災(zāi)難性的損害或是否多年積累下來(lái)的損傷證明船是不安全的。
 

       造船業(yè)復(fù)合材料測(cè)試的短期目標(biāo)是為了設(shè)計(jì)一款重量輕、堅(jiān)固、成本低、不會(huì)傾覆或因過(guò)早被腐蝕增加維修成本的適航船舶。長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)是獲得數(shù)據(jù)為進(jìn)一步完善和改進(jìn)船舶設(shè)計(jì)提供幫助。

復(fù)合材料在造船中的應(yīng)用可能還處在初級(jí)階段，但是應(yīng)用潮流卻在快速轉(zhuǎn)向。復(fù)合材料代替金屬有很多好處，海洋工程產(chǎn)業(yè)只是觸碰到復(fù)材應(yīng)用的表面。隨著時(shí)間的推移，嚴(yán)格的測(cè)試將證明復(fù)合材料是許多海洋工程一流的材料。