Многослойная панель
Иллюстрации
Реферат
1. МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ, содержащая несущие ребристые плиты, ребра одной из которых расположены в межреберных промежутках другой и соединены упругоподатливыми связями в виде профилей с двумя участками выворачивания, отличающаяся тем, что, с целью улучшения амортизационных характеристик и повышения несущей способности панели, каждый профиль размещен в полости между соседними ребрами одной из плит и соединен с поверхностью плиты, причем участки выворачивания профиля расположены на уровне верщин ребер другой плиты, а участки между ними скреплены с верщинами ребер, профили снабжены установленными в полостях , ограниченных участками выворачивания , цилиндрическими элементами, соединенными с элементами смежных но высоте фофилей посредством гибких связей, а в стенках профилей выполнены поперечные прорези для гибких связей. 2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что профили выполнены с продольными разрезами вдоль ребер плит.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ1120079 з(5д F 04 С 2/44; 1 . 04 В 1/98
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Х)
Ю () 3 О фиг. 7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3579564/29-33 (22) 14.04.83 (46) 23.10.84. Бюл. № 39 (72) В. У. Котел ьн и ко в (53) 691.022-413 (088.8) (56) l. Па.тент Дании № 85645, кл. 37 в 2/02, 1958, 2. Авторское свидетельство СССР № 899811, кл. Е 04 С /44, 1979 (прототип). (54) (57) 1. МНОГОСЛОИНАЯ I IAÍÅËЬ, содержащая несущие ребристые плиты, ребра одной из которых расположены в межреберных промежутках другой и соединены упругоподатливыми связями в виде профилей с двумя участками выворачивания, отличающаяся тем, что, с целью улучшения амортизационных характеристик и повышения несущей способности панели, каждый профиль размещен в полости между соседними ребрами одной из плит и соединен с поверхностью плиты, причем участки вы- ворачивания профиля расположены на уровне вершин ребер другой плиты, а участки между ними скреплены с вершинами ребер, профили снабжены установленными в полостях, ограниченных участками выворачивания, цилиндрически ми элемента ми, соединенными с элементами смежных ио высоте профилей посредством гибких связей, а в стенках профилей выполнены поперечные прорези для гибких связей.
2. Панель ио и. 1, отличающаяся тем, что профили выполнены с продольными разреза м и вдоль ребер ил ит.
1120079
1 э
Изобретение относится к несущим трех- размещен в полости между соседними ребйлойным панелям и может найти применение рами одной из плит н соединен с поверхЬ строительстве, а также йри создании эле- ностью плиты, причем участки выворачиментов силовых конструкций летательных вания профиля расположены на уровне вераппаратов и судов, обладающих высокой, шин ребер другой плиты, а участки между несущей и амортизирующей способностью ними скреплены с вершинами ребер, профина воздействие интенсивных нагрузок. ли снабжены установленными в полостях, Известна трехслойная энергопоглощаю- ограниченных участками выворачивания, цищая панель, включающая несущие ребрис- линдрическими элементами, соединенными с тые плиты, ребра одной из которых распо- элементами смежных по высоте профилей ложены в межреберных промежутках дру- о посредством гибких связей, а в стенках прогой и соединены упругоподатливыми свя- филей выполнены поперечные прорези для зями в виде пружин )11. гибких связей.
К недостаткам амортизационной панели ..„Кроме того, профили могут быть выпол-. относятся низкая жесткость, прочность и иены с профильными разрезами вдоль устойчивость панели при использовании ее ребер плит. в качестве элементов силовой конструкции На фиг. изображена многослойная павследствие малого значения межслойного нель, общий вид; на фиг. 2 — внешний вид модуля сдвига, обусловленного высокой по- одного из симметричных несущих листов; датливостью пружины, а также малая энер-, на фиг. 3 — тонкостенный профиль, установгопоглощающая способность панели вслед-,ленный между ребрами несущих плит, обствие невысоких энергогоглощающих харак- о щий вид; иа фиг. 4 — .сцепленные один с теристик пружинных амортизаторов. другим профили, общий вид; иа фиг. 5—
Наиболее близкой к изобретению являет- соединенные один с другим цилиндры, разся трехслойная панель, включающая несу- рез; на фиг. 6 — вариант соединения гибщие ребристые плиты, ребра одной из ко- кой связи. торых расположены в межреберных проме- 25 Панель состоит из несущих плит 1 и 2 жутках другой и соединены упругоподатли- . с ребрами. 3 и 4 соответственно. Ребра 3 выми связями в виде труб с двумя участ- плиты 1 частично введены в полости, обраками выворачивания 12). зованные ребрами 4 несущей плиты 2. МежНедостатками известной панели являют- ду ребрами 3 и 4 расположены тонкостенся низкие энергопоглощающие качества, ные пластинчатые профили 5 и 6 (незамкнуобусловленные малым рабочим ходом амор- ЗО тые профили), изготовленные из материала тизации, который ограничен ввиду того, что с высокой усталостной прочностью на вывовыступы противоположных ребер уже в ис- рачивание. Профили 5 и 6, соединяя несуходном состоянии смещены один относи- щие плиты, образуют жесткий пакет силотельно другого на диаметр трубы, а также вой трехслойной конструкции. вследствие малого числа зон выворачивания на единицу ширины панели из-за по-,.: . Профили 5 и 6 имеют два участка 7 и 8
35 лостей труб, а также низкая прочность, выворачивания,, расположенные íà высоте жесткость и устойчивость как силовой кон- вершин ребер 4 и 3 соответственно противо струкции ввиду низкого значения межслой- положных плит 2 и l. Профили 5 и 6 предного модуля сдвига в плоскости, перпенди- ставляют собои трубы, имеющие разрезы 9. кулярной плоскости установки труб, обус- «0 и 10 по центральной части выступов 4 и 3 .ловленного значительной податливостью, ребер противоположных плит, и соединены труб в поперечном к их оси направлении, по поверхностям контуров полостей, в коКроме того, сложно приводить конструкцию торые они установлены, а с открытой.стов рабочее. положение после амортизации, роны полости. профили 5 и 6 соединены с вертак как наддув полости давлением жидкости шиной противоположных ребер 4 и 3 в зоили газа при несоблюдении равенства дав- не между участками 7 и 8 выворачивания..
45 лений в полостях труб и снаружи их может Для этого профили 5 и 6 имеют изогнутые привести к потере формы труб и таким об- участки 1l„прилегающие к горизонтальной разом к потере работоспособности конструк- площадке вершины ребер 3 и 4, являющиеся ции. продолжением участков 7 и 8 выворачиваЦель изобретения — улучшение амор- 50 ния. Стбнки профилей, соединенныв. с естизационных характеристик и повышение нованиями полостей, для облегчения констнесущей способности панели. рукции могут выполняться перфорированныПоставленная цель достигается тем, что ми, в многослойной панели, содержащей несу- В объемы, образованные криволинейной щие ребристые плиты, ребра одной из ко- изогнутой поверхностью участков 7 и 8 вывоторых расположены в межреберных проме- : рачивания, установлены полые цилиндры 12., жутках другой и соединены упругоподат- Полые цилиндры 12, размещенные в протиливыми связями в виде профилей с двумя воположных одна другой зонах 7 и 8 вывоучастками выворачивания, каждый профиль рачивания, расположенных в одной попереч1120079 ной к панели плоскости, соединены при помощи гибкой связи 13, проходящей через полости цилиндров 12, например тонкого изогнутого в форме замкнутой рамки стержня. Цилиндры обеспечивают постойннными радиусы выворачивания полок профилей и исключают изломы материала в этих зонах, .а также обеспечивают плотный контакт элементов структуры в поперечном к ребрам направлении, что увеличивает в этом направлении прочность и жесткость па нели.
Диаметры цилиндров 12 выбираются, как правило, малыми, что обеспечивает плотность упаковки профилей, плотно прилегаю. щих s зоне выворачивания к цилиндрам.
Для свободного размещения стержня и соединения цилиндров в стенках профиля выполнены поперечные прорези 14. В каждой прорези размещены два стержня от соседних рамок.
Для изготовления панели механическим или электрохимическим фрезерованнем изготавливают ребристые несущие плиты 1 и 2.
Цилиндры 12 собирают по парам на стержне 13, который изгибают в форме рамки; с одной из сторон соединяют, например, внахлестку, пайкой, и образуют замкнутую рамку. Изготавливают тонкостенные профили с прорезями 14; в зоны 7 н 8 через прорези 14 устанавливают цилиндры 12, собранные на рамках. Профили 5 и 6 собирают посредством попарно соединенных друг с другом гибкой связью цилиндров при помощи оснастки, фиксирующей их взаимное положение, и таким образом собирают и соединяют стержнями 13 всю внутреннюю структуру, состоящую из связанных друг с другом профилей 5 и 6.
На полученную заготовку устанавливают сверху и снизу ребристые плиты, при этом профили 5 и 6 совмещаются с пазами между ребрами 4 и 3 соответственно. Несущие ребристые плиты и цилиндры выполняют из высокопрочных материалов, таких как легированная, сталь и титан нли композиционные материалы,,(трубы — из пластичных сплавов стали, гибкая связь — из легированной стали).
Если действующие на панель нагрузки малы, конструкция работает как упругая панель. При действии значительного внешнего давления ребра 3 начинают двигаться . в пазы, образованные ребрами 4 противоположной обшивки. Присоединенные к вершинам ребер 3 и 4 пластиичатые профили 5 и 6 начинают перемещаться, выворачивая ,с ребрами часть профилей. При этом вивоПанель может быть использова на при
40 амортизации локальных нагрузок вследствие того, что ребра перераспределяют нагрузку равномерно по всему слою.
Использование изобретения позволяет повысить жесткость, прочность и устойчивость панели при действии осевых усилий, направленных поперек ребер, а также поперечного изгиба в этой плоскости вследствие жесткого контакта ребер через профили и цилиндры
12. Кроме того, увеличивается энергопогло50 щение панели за счет увеличения хода амортизации и более плотной упаковки амортизирующих элементов. рачивание происходит вокруг вращающихся относительно стержней 13 цилиндров 12, обеспечивающих постоянный радиус зоны выворачивания, которые при помощи гибкой связи 13 обеспечивают натяжение стенок профилей 5 и 6 и не дают им терять устойчивость при повторных нагрузках. Цилиндры прокатывают полки профилей, попеременно выворачивая и выпрямляя их, обеспечивая их регулярную форму. В процессе выворачивания происходит ° также отслоение стенок профилей 5 и 6 от поверхностей впадин 7, что увеличивает энергопоглощение.
При этом происходит вращательно-поступательное движение полок профиля в разные стороны в направлении к противоположным обшивкам при одновременном н равномерном сближении обшивок, вследствие чего расстояние между вывернутыми зонами остается постоянным. Так как пластическое . выворачивание профилей с каждой стороны
20. ребра происходит в противоположные стороны (так, если выворачивание верхней зо. ны происходит в направлении против часовой стрелки, то вращение нижней зоны выворачивания — по часовой), то вследствие этого обеспечивается вращательно-поступательное движение упругоподатливых связей в разные стороны относи"ельно ребер, что увеличивает ход амортизации.
После исчерпания своей амортизирующе, йей способности панель снова приводится
З0 в первоначальное положение под действием давления жидкости или газа, содержащегося во внутренних полостях конструкций. При, этом происходит обратное рабочему выворачивание пластичных труб. Такое число циклов может быть достаточно большим.
Давление в полостях труб может поддержи-. ваться в широком диапазоне давлений в зависимости от требований условий амортизации, времени возращения конструкции в рабочее состояние и др.
1120079
1! 20079
Составитель Е. Чернявская
Редактор В. Петраш Техред И; Верес Корректор В. Синицкая
Зевав 77! О/24 Тираж 697 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ”.35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г; Ужгород, ул. Проектная, 4