Многослойная амортизационная панель

Многослойная амортизационная панель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСИУ

Союз Севетскик

Социалистических

Реснублин (ii)854751 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 27.07.79 (21) 2805266/29-27 (51)М. К„.з с присоединением заявки Н9

В 32 В 3/08

Гв@ударетаеииый.комитет

СССР ао делам июбретеиий и открытий (23) Приормтет

Опубликовано 150881, Бюллетень Н9 30

Дата снтублмковамия описания 1Ь08.81 (53) УДК 621. 771. 8 (O8e.8) (72) Авторы мзобретения

В.У.Котельников и A.À.Êðàñíoâ (71) Заявитель (54) МНОГОСЛОЙНАЯ АМОРТИЗАЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ

Изобретение относится к слоистым конструкциям, имеющим заполнитель, собранный из профилей и включающий армирующие элементы, присоединенные к определенным частям и может найти применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов, судов и строительных конструкций.

Известна многослойная амортизационная панель, состоящая из несущих слоев и соединенного с ними заполнителя в виде установленных рядами армирующих элементов, расположенных под углом к несущим слоям E1) °

Недостатками этой панели являются: малые амортизационные н демпфирующие свойства в упругой зоне работы панели, вызванные ограниченностью упругих деформаций армированных элементов, малая энергоемкость панели в пластической зоне деформаций, вызванная тем, что пластический изгиб стержней имеет малую энергоемкость, низкая несущая способность панели прн значительном сближении наружных слоев, так как стержни теряют устойчивость н деформируются слу.чайным образом, что приводит к неравнопрочности панели и к уменьшению ее прочностных свойств, низкая прочность конструкции в условиях высоких и низких температур и в агрессивных средах, вследствие разнородности применяемых материалов, невозможность восетановления прежней формы конструкции, если нагрузки превысили уровень, соответствукщий появлению в панели пластических деформаций.

Цель изобретения - повьваение несущей способности заполнителя и улучшение амортизационных качеств панели.

Поставленная цель достигается тем, что в многослойной амортизационЯ ной панели, состоящей иэ несущих слоев и соединенного с ними заполнителя в виде установленных рядами армирующих элементов, расположенных под углом к несущим слоям, каждый

2О армнрующий элемент выполнен в виде чередующихся поперечных один относительно другого участков - основания и полураскоса, расположенных в отстоящих одна относительно другой

25 нормальных к несущим листам плоскостях и соединенных между собой переьеячками, а с несущими листамиоснованнями через перекачки, прн этом ряды армирукщих элементов соединены один с другим поочередно соот854751 ветствующими основаниями и полураскосами.

Панель снабжена размещенными в образованных плоскостями полураскосов и оснований армирующих элементов полостях фигурными профилями, соеди" ненными с армирующими элементами и несущими листами, при этом углы профилей выполнены в виде пластинчатых пружин.

На фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция, общий вид„" на фиг. 2— панель, поперечный разрез, на фиг. 3 - аксонометрия структуры армирующих элементов, на фиг. 4 — профили, общий вид и сечение, на фиг. 5 — два вида рядов армирующих элементов (в двух проекциях), на фиг. б — вид с торцов на ряды армирующих элементов, на фиг. 7 — аксонометрия панели.

Панель состоит (см.фиг. 1 и 2) из несущих листов 1 и 2, соединенных с заполнителем, включающим армируницие элементы.

Структура армирующих элементов образована следующим образом.

Верхние и нижние основания 3, Полураскосы 4 и 5, соединенные между собой перемычками б, представляют. собой участки непрерывной проволоки, последовательно изогнутой в пяти взаимно перпендикулярных плоскостях, образуя при этом пространственную Фигуру — ряд армирующих элементов.

Основания 3, полураскосы 4 и 5, соединенные перемычками 8 и образую-, щие один ряд армирующих элементов, поочередно соединены с одноименными им основаниями 3, полураскосами 4 и

5 двух соседних рядов армирующих элементов, являющихся зеркальным (если смотреть с торца ряда) отображением первого ряда. Соответственно . второй ряд армирующих элементов copz e с третьим, причем третий ряд армирующих элементов идентичен первому ряду, второй — четвертому, пятый — тоже первому и т.д. Следует отметить, что если первый ряд соединен со вторым нижними основаниями

3 и полураскбсами 4, расположенными выше центральных перемычек б, то второй ряд соединен с третьим верхними основаниями 3 и полураскосами

5, расположенными ниже центральных перемычек б, третий ряд соединен с четвертым так, как и первый ряд со вторым, четвертый с пятым — так, как и второй ряд с третьим и так далее.

Таким образом, все скрепленные между собой полураскосы 4 и 5 оказываются лежащими в последовательно повторяющихся двух наклонных к несущим листам 1 и 2 плоскостях. Соединенные между собой верхние и нижние основания 3 рядов армирующих элементов также образуют плоскости, чередующиеся соответственно то по верхней, 5

Щ

S0

SS

40 то по нижней кромке структуры армирующих элементов. Плоскости, в которых находятся скрепленные между собой одноименные полураскосы и основания рядов армирующих элементов, образуют в структуре армирующих элементов свободные промежутки — полости, в которые устанавливаются фигурные профили 7, названные в описании -образными по форме своего контура поперечного сечения.

Углы профилей 7 выполнены в ряде пластинчатых пружин 8, форма которых зависит от угла наклояа полураскосов

4 и 5 к несущим листам 1 и 2 и îáåñпечивает совместную работу профилей на изгиб, а перемычек между полураскосами 4 и 5 на скручивание.

После установки K -образных профилей в полости структуры армирующих элементов производится скрепление полураскосов 4 и 5 и поочередно (то сверху, то снизу) оснований 3 по всей площади контакта с наклонными стенками и полками профилей, причем каждый профиль оказывается заключенным между четырьмя плоскостями полураскосов и одной плоскостью оснований рядов армирукнцих элементов, а каждая плоскость полураскосов оказывается заключенной между- наклонными стенками соседних профилей и скреплена с ними.

После соединения структуры армирующих элементов с профилями заполнитель панели представляет собой строго унорядоченную единую структуру, причем полки профилей, не скрепленные с основаниями 3 рядов армирующих элементов, расположены заподлицо соответственно то с верхними, то с нижними кромками оснований . рядов армирующих элементов, а заполнитель панели (см.фиг. 1 и 2) скреплен с несущими листами поочередно полками профилей и наружной поверхностью оснований 3 рядов армирующих элементов, с внутренней поверхностью которых также скреплены полки профилей. Таким образом, структура армирующнх элементов скреплена с обоими несущими листами и каждый профиль также скреплен с обоими несущими листами: с одним непосредственно по поверхности полки, а с другим— через основания рядов армирующих элементов, с которыми скреплена противоположная полка профиля.

Положительным качеством данной конструкции является также возможность придания панели кривизны. Для этого необходимо только уменьшить длину нижних и увеличить длину верхних перемычек между полураскосами, а также уменьшить ширину нижних и увеличить ширину верхних полок профилей в таком соотношении, чтобы полураскосы располагались в нормальных к несущим слоям плоскостях.

854 851

При действии комбинированных нагрузок в виде ос вых усилий и поперечных распределенных нагрузок конструкция воспринимает осевые напряжения, как упругая, вследствие высокой изгибной жесткости несущих слоев, соединенных друг с другом через замкнутые профили, с трехслойными поперечными перегородками, образованными прямолинейными участками профилей, соединенных друг с другом полураскосами. При относительно неболь-шом уровне поперечных нагрузок конструкция работает как упругая. При этом поперечные усилия с одного слоя на другой передаются за счет жесткости ,пружин на изгиб и жесткости перемычек на упругое скручивание. При больших поперечных нагрузках угол между полураскосами значительно меняется и они поворачиваются относительно перемычек, сближаясь друг с .другом.

В этой стадии работы передача усилий с одной обшивки на другую происходит через пластически скручиваемые переыычки и через упруго изгибаемые пружины. В результате этого обеспечивается амортизация внутреннего слоя за счет рассеивания энергии на пластически скручиваемых перемычках и снижается энергия ударных и динамических нагрузок на внутреннюю обшивку. При обеспечении достаточной жесткости пружин (большЬй жесткости скручиваемых перемычек) конструкция и наружний несущий слой возвращаются в исходное положение и конструкция может бытЬ использована для динамического нагружения многократно.

При этом каждый раз происходит полное восстановление несущей способности, Положительный эффект предлагаемой панели заключается в повышении несущей способности панели при многократных динамических воздействиях нагрузки. К преимуществам предлагаемой панели относятся: воэможность использования внутренних полостей и $K TofIJIHBaMx и других комуникаций, высокая стабильность механических и амортизационных свойств обусловленная строго упорядоченным строением заполнителя, отсутствие

5 температурных напряжений так как

У панель может быть изготовлена as однородных металлов, если криволинейные участки K -образных профилей выполнены пластичными, то панель может использоваться как чисто пластичес14 кий амортизатор.

Формула изобретения

)5 1. Иногослойная амортизационная панель, состоящая иэ несущих слоев и соединенного с ними заполнителя в виде установленных рядами армирующих элементов, расположенных под угу лом к несущим слоям, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучшения амортизационных свойств, каждый армирующий элемент выполнен в виде чередующихся поперечных один относительно другого участков — основания и полураскоса, расположенных

° в отстоящих одна относительно другой нормальных к несущим листам плос костях и соединенных между собой перемычками, а с несущими листами—

ЭО основаниями через перемычки, при этом ряды армирукщих элементов соединены один с другим поочередно соответствукщими основаниями и полураскосами.

35 2. Панель по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что она снабжена размещенными в образованных плоскостями полураскосов и оснований армирующих элементов полостях фигурными ,д) профилями, соединенными с армирующими элементами и несущими листами, при этом углы профилей выполнены в виде пластинчатых пружин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9295359, кл. В 29 0 3/00, 1972.

854 751 JL3

pet E

Составитель Я.Чернилевская

Редактор М.Недолуженко ТехредМ. Табакович Корректор Р.Макаренко

Эакаэ 6590/24 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4