Многослойная амортизирующая панель Советский патент 1983 года по МПК E04C2/24 

Изобретение относится к строительству, а именно к слоистым конструкциям, имеющим заполнитель, собранный из профилей, соединенных с многослойным энергопоглощающим элементом и предназначенных для создания несущих и одновременно амортизирующих панелей, причем энергопоглощение при а«(1Ортизации осуществляется за счет пластических деформаций растяжения гофрированных листов, прорыва с(срепленных с ними накладок и двукратного передавливания вязкопластичного материала через калиброванные отверстия.

. По основному авт. св. № 887765 известна многослойная амортизирующая панель, включающая несущие слои, скрепленные с толкателями, равномерно смещенными друг относительно друга и соединенными с многослойным энергопоглощающим элементом, содержащим вязкопластичный материал, причем толкатели выполнены в виде полых профилей замкнутого сечения и непрерывных по своей длине, а энергопоглощающий элемент - из гофрированных листов, скрепленных между собой и с профилями по продольным площадкам и полкам меньщих оснований профилей, при этом замкнутые полости, образованные между гофрами листов, заполнены вязкопластичным материалом.

Гофры листов и боковые поверхности профилей могут быть перфорированы.

Кроме этого, гофрированные листы могут быть выполнены из пластичного материала, а между ними установлен и соединен последними по площадкам лист из материала, пластичность которого больще пластичности материала гофрированных листов 1.

Недостатками данной панели являются слабая способность к гашению вибраций и отсутствие возможности амортизации нагрузок в упругой области с возвратом после прекращения действия нагрузок в исходное положение.

Цель изобретения - повыщение эффективности гащения вибраций и увеличение энергопоглощения.

Поставленная цель достигается тем, что в многослойной амортизирующей панели калиброванные отверстия в гофрированных листах и боковых стенках профилей закрыты накладками из эластично-упругого материала, соединенными с поверхностями гофрированных листов и боковых стенок профилей.

Кроме этого, накладки могут быть выполнены в виде лент.

На чертеже показана предлагаемая панель, разрез.

Многослойная амортизирующая панель состоит из несущих листов 1 и 2 и скрепленных с ними равномерно смещенных друг относительно друга толкателей 3 и 4, выполненных в форме полых профилей замкнутого сечения и непрерывных по свбей длине. Многослойный энергопоглощающий элемент

включает гофрированные листы 5 и 6, соединенные между собой по продольным площадкам. По этим же площадкам произведено соединение гофрированных листов 5 и 6 энергопоглощающего элемента с профилями 3 и 4. Гофры листов 5 и 6 образуют полости, заполненные вязкопластичным материалом 7. Эти полости разделены на две части дополнительным листом 8, скрепленным с гофрированными листами 5 и 6 по площадкам в местах соединения гофрированных листов между собой и с профилями. Гофрированные листы 5, и 6 и боковые поверхности профилей 3 и 4 перфорированы калиброванными отверстиями 9. Накладки 10 и 11, выполненные из эластично-упругого материала, расположены на гофрах листов и боковых поверхностях профилей, скреплены с ними и закрывают калиброванные отверстия 9 гофрированных листов 5 и 6 и профилей 3. и 4.

Сборку панели осуществляют следующим образом.

Известными способами изготавливают несущие листы 1 и 2. Профили 3 и 4 могут быть изготовлены щтамповкой порознь двух половин, при этом в них выполняют отверстия 9 заданного сечения, и половины соединяют пайкой или сваркой, образуя замкнутый контур поперечного сечения целого профиля. На боковые поверхности профилей наклеивают накладки 11, выполненные в виде ленты из эластично-упругого материала, например твердой резины. Гофрированные листы 5 и 6 изготавливают щтамповкой, при этом в них также выполняют отверстия 9 заданного сечения, после чего на гофры листов наклеивают накладки 10, выполненные в виде ленты из эластично-упругого материала, например твердой резины.

На один из гофрированных листов, напрймер- б, укладывают листы 8 и 5, после чего листы 5 и 6 совмещают по площадкам. Всю сборку устанавливают на профили 4 и сверху укладывают на соответствующие площадки профили 3. Соединение всех деталей производят склейкой.

Соединение несущих листов 1 и 2 с профилями также осуществляют с помощью склейки. Вязкопластичный материал 7 в полости гофрированного заполнителя подают способом, аналогичным известному.

Амортизирующая панель работает следующим образом.

При действии на панель вибрации ее несущий лист 1 вместе с толкателями 3 приходит в колебательное движение, которое передается на гофрированные листы, полости которых также циклически изменяют свой объем. Вязкопластичный материал 7, передавливаясь через калиброванные отверстия 9, упруго деформирует накладки 10 в той части периода колебания, в которой происходит нарастание внещней нагрузки. Возврат в исходное положение вязкопластичного материала 7 в той части периода колебаний, в которой нагрузка убывает, происходит под действием сжатия деформированной накладки 10. Необратимость процессов циклического пластического деформирования вязкопластичного материала 7 и обеспечивает в данном случае эффективное гашение вибраций. Калиброванные отверстия, выполненные в гофрированных листах и боковых стенках профилей закрыты накладками 10 и 11, из-, готовленными в виде лент из эластичноупругого материала и скрепленными с поверхностями гофрированных листов и боков;ых стенок профилей. Таким образом, задавая при известных характеристиках применяемого эластично-упругого материала толщину накладок 10 и 11 можно говорить о тОм, что накладки Данной толщины обладают конкретной или заданной силой сопротивления разрушению или прорыву. При воздействии нагрузки на данную панель и,в зависимости от амплитуды нагрузки вязкопластичный материал 7, пластически передавливаясь через калиброванные отверстия 9, упруго растягивает материал накладки 10 или 11. Если величина импульса нагрузки не превышает силы сопротивления материала накладок данной толщины разрушению, то после снятия нагрузки происходит возврат конструкции в исходное положение за счет обратного передавливания вязкопластичного материала 7 через калиброванные отверстия вследствие упругости материала накладки 10 или 11, так как гофрированные лисгЬ при этом деформируются и в упругой зоне. Если величина импульса нагрузки превышает силу сопротивления материала накладки 10 или 11 данной толщины разрушению, то вязкопластичный материал 7, передавливаясь через калиброванные отверстия, прорывает накладки. За счет этого именно на эту величину в предлагаемой панели и достигается увеличение энергопоглощения. В зависимости от интервала температур, в котором будет работать панель предлагаемой конструкции в качестве вязкопластичного материала 7, заполняющего в исходном состоянии полости гофрированных листов 5 и 6, могут быть применены консистентные смазки, такие как пушечное сало, солидолы и др., в KOTOpiJe для увеличения вязкости могут быть введены присадки-загустители: парафин, графит, петролатунг, металлические мыла и др., физико-механические свойства которых уже известны. Кроме этого, в качестве вязкопластичного материала 7 можно использовать битумы, гудрон, а также вязкотекучие полимерные материалы на силиконовой основе, не изменяющие своей структуры при передавливании через калиброванные отверстия. В зависимости от известных характеристик применяемого вязкопластичного материала 7 и задаются размеры калиброванных отверстий. Следует также учесть, что наличие накладок 10 и 11 герметизирует объемы, заполненные вязкопластичным материалом, чем облегчаются условия эксплуатации панели в режиме хранения и повышается надежность работы при воздействии. Герметизация объемов способствует также снижению требований, предъявляемых к материалу 7. Положительный эффект предлагаемой конструкции панели по сравнению с известной состоит в обеспечении эффективного гашения вибраций за счет возможности осуществления циклически пластического деформирования вязкопластичного материала при малых ходах, повышении энергопоглощения при амортизации импульсных нагрузок большой амплитуды, а также в повышении надежности работы конструкции и улучшении ее эксплуатационных качеств. Предлагаемая панель существенным образом улучшает свою работу при сейсмическом воздействии, т.е. повышает эффективность гашения сейсмовоздействия, так как нарастание нагрузки сейсмовоздействия сопровождается наличием вибрационных составляющих, а панель позволяет их гасить на начальном этапе работы.

1. МНОГОСЛОЙНАЯ АМОРТИЗИРУЮЩАЯ ПАНЕЛЬ по авт. св. № 887765 отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности гашения вибраций и увеличения энергопоТлощения, калиброванные отверстия в гофрированных листах и боковых стенках профилей закрыты накладками из эластично-упругого материала, соединенными с поверхностями гофрированных листов и боковых стенок профилей. 2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что накладки выполнены в виде лент. 00 00 00 со