Многослойная панель

Многослойная панель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<и 1

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.07.80 (21) 2954601/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 04 С 2/24

В 32 В 3/12

Гасударственный комнтвт

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.82 (53) УДК 691 — 413 (088.8) по делам нзобретеннй и открытий

В, У. Котельников и В. Г. Тарасенко

1 g" UA Д 4" Цт) у г/ ЫЧбф у,у м

ВМЮЛИ1) Ть т (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МНОГОСЛОЛНАЯ ПАНЕЛЬ

Изобретение относится к слоистым конструкциям, имеющим слои равномерно расположенных ячеек в форме выступов в листовом материале, и может найти применение для создания несущих амортизационных конструкций панелей и оболочек в строительстве, на транспорте, в авиации и судостроении.

Известны многослойные конструкции с заполнителем из профилированных листов различным образом скрепленных с несущи- to ми листами. Заполнитель в них выполнен иэ листов, имеющих штампованные выступы в виде структур ячеистого типа, соединенных. между собой по площадкам выступов, а с несущими листами — исходной поверхностью листов (1) .

Наиболее близкой к изобретению является многослойная панель, включающая наружные обшивки и заполнитель из отдельных листов в виде структур ячеистого типа с выступами в форме усеченных пирамид, zo соединенных по площадкам выступов. Выступы одного из листов заполнителя выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними выступы другого листа, менее жесткие выступы выполнены с вогнутостями, направленными внутрь выступов и имеют кривизну соединенных с ними жестких выступов (2).

Известные конструкции обладают недостаточными амортизационными свойствами и малым удельным энергопоглощением при пластическом деформировании, несущественным эффектом прогрессивного возрастания нагрузки амортизации; малой прочностью панели, вследствие низких критических нагрузок выступов с малой жесткостью.

Цель изобретения — улучшение амортизационных свойств панели.

Достигается это тем, что в многослойной панели, включающей наружные обшивки и заполнитель из отдельных листов в виде структур ячеистого типа с выступами„ соединенных по верхним основаниям выступов, причем выступы одного из листов выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними выступы другого листа и с вогнутостями, направленными внутрь выступов, повторяющими кривизну соединенных с ними более жестких выступов, панель снабжена вкладышами в виде разновысоких оболочковых элементов, установленных друг в друга

912873 и в менее жесткие выступы, при этом верхние основания вылупов и вкладышей выполнены с центральным отверстием под жесткие выступы.

Края отверстий могут быть с набжены кольцевыми ребрами жесткости. 5

Ра зновысокие оболочковые элементы, включаясь поочередно в процесс пластического деформирования на выворачивание, ступенчато во времени увеличивают нагрузку амортизации, а также энергопоглощение панели и повышают критические нагрузки о маложесткого выступа посредством увеличения его суммарной толщины в наиболее опасных больших сечениях. Г1ри этом соединение оболочковых элементов друг с другом повышает критические нагрузки маложест- кого выступа, а с другой стороны энергоемкость амортизации, так внешняя энергия тратится на расслоение пакета элементов.

На фиг. 1 изображена панель, аксонометрия; на фиг. 2 — многослойная панель, разрез; на фиг. 3 — панель в момент пол- 20 ного исчерпания рабочего хода амортизации при пластическом деформировании, сечение.

Конструкция панели включает несущие ки или пайки пакет многослойной панели сое-so обшивки и 2 и скрепленные с ними листы заполнителя 3 и 4 с выступами 5 и 6. Листы заполнителя 3 и 4 скреплены друг с другом.

Менее жесткие выступы 6 выполнены с вогнутостями 7, направленными внутрь выступов. Соединение заполнителя произведено по поверхностям выступов 5 и 6 листов 3 и 4, так как выступы 5 и 6 имеют одинаковую кривизну. В полости выступов 6 установлены вложенные друг в друге оболочковые элементы 8, имеющие центральные отверстия 9 и вогнутые участки 10, с кривизной, повторяющей кривизну вывернутой часты высгупов 6. По краю отверстий 9 выполнено усиливающее ребро 11.

Изготовление конструкции может быть осуществлено следующим образом.

Известными методами штамповки в постепенно углуоляющихся пуансонах и матрицах штампуются листы заполнителя 3 и 4 и оболочковые элементы 8. Далее контактной сваркой или пайкой производится соединение несущего листа 1 с отформованным листом заполнителя 3 и, соответственно, листов 2 и 4. При этом предварительно в полости выступов 6 устанавливаются и соединяются друг с другом и выступами 6 оболочковые элементы 8. Выступы 5 совмещаются с вогнутостями 7 выступов 6 и посредством склейдиняется в единое целое.

В результате воздействия закритических нагрузок на несущие листы 1 и 2 происходит их сближение друг с другом. При этом развиваются вогнутости 10 выступов 6 слоя 4, тд, по мере углубления выступов 5 слоя запоя 3 внутрь выступов 6 листа 4

25 зо

3$

46

45 осуществляется выворачивание материала последних (фиг. 2 и 3). Выступы 5 проходят своими вершинами через отверстия 9, на заданном ходе амортизации касаются боковыми поверхностями участков 10 оболочковых элементов 8 и выворачивают их стенку до касания выступами 5 слоя 4. При этом вывернутый материал разновысоких оболочковых элементов 8 поочередно наслаиваясь на жесткие выступы увеличивает его общую изгибную жесткость (вследствие ее нелинейной зависимости от толщины) на величину, необходимую для выворачивания следующего менее высокого оболочкового элемента.

Осевое сжатие оболочковых элементов создает кольцевые напряжения, повышающие критические нагрузки элементов 8 и выступов 6 на усилия, возникающие при их расслоении. В результате этого существенно прогрессивно возрастает усилие амортизации и его энергоемкость. После прекращения действия нагрузки конструкция в первоначальное положение не вернется, а займет некоторое промежуточное положение, т.е. толщина пакета панели несколько уменьшится. Однако жесткость конструкции при изгибе частично или даже полностью компенсируется за счет возрастания модуля сдвига заполнителя вследствие зацепления выступов друг за друга.

Формула изобретения

1. Многослойная панель, включающая несущие наружные обшивки и заполнитель из отдельных листов в виде структур ячеистого типа с выступами, соединенных по верхним основаниям выступов, причем выступы одного из листов выполнены менее жесткими, чем соединенные с ним выступы другого листа, и с вогнутостями, направленными внутрь выступов, повторяющими кривизну соединенных с ними более жестких выступов, отличающаяся тем, что, с целью улучшения амортизационных характеристик, панель снабжена вкладышами в виде разновысоких оболочковых элементов, установленных друг в друге и в менее жесткие выступы и соединенных между собой, при этом верхние основания выступов и вкладышей выполнены с центральным отверстием под жесткие выступы.

2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что края отверстий снабжены кольцевыми ребрами жесткости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2481046, кл. 52 — 615, 1949.

2. Авторское свидетельство СССР № 808637, кл. Е 04 С 2/24, 1979.

912873 (Юиг. 1

Реда ктор Т. Парфенов а

Заказ 1339/41

Составитель Е. Чернявская

Техред А. Войкас Корректор Е. Рошко

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4