Многослойная панель Советский патент 1990 года по МПК B64C3/26 E04C2/36 

Изобретение относится к несущим многослойным панелям и может найти применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, об- лад ающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок.

Целью изобретения является увеличение удельного энергопоглощения и несущей способности панели при действии нагрузок с боковой составляющей.

На фиг. 1 показана панель, общий вид; на фиг. 2 - амортизирующий элемент, поперечный разрез; на фиг. 3- выступ амортизирующего элемента; на фиг. 4 - панель в конечной стадии амортизации.

Панель состоит из несущих плит 1 и 2 с ребрами 3 и 4. На ребрах выполнены продольные пазы 5 и 6. Между ребрами 3 и 4 расположены амортизирующие элементы 7, изготовленные из материала с высокой усталостной прочностью на выворачивание и с эффектом памяти формы, например из никелида титана, которые, в свою очередь, состоят из нескольких тонкостенных замкнутых профилей 8-10. Профили соединены между собой с помощью твердых продольных прокладок 11 с отверстиями 12, в которые вставляются штыри 13 выступов 14 и 15. В пространство между тонкостенными замкнутыми профилями помещен упругий заполнитель 16 и 17, соединенный с ними. Тонкостенные замкнутые профили имеют удлиненный диаметр по линии, нормальной к несущим слоям, равный высоте взаимного перекрытия ребер 3 и 4 противоположных несущих плит 1 и 2. Амортизирующие элементы присоединены к ребрам 3 и 4 выступами 14 и 15, совмещенными с пазами 5 и 6. Несущие слои выполняются из жестких высокопрочных материалов, например бериллия, стали, никелида титана, заполнисд

со tc 01

тель - из материалов с достаточной уп- ругостью, например резины, полиэтилена. Для изготовления предлагаемой конст- рукции фрезерованием изготавливаются ребристые несущие плиты 1 и 2. На ребрах 3 и 4 протачиваются продольные пазы 5 и 6. Заготовки собираются с помощью оснастки, фиксирующей их взаимное расположение, при этом выступы 14 и 15 совмещаются с пазами 5 и 6. Сборка соединяется в целое по местам контакта выступов 14 и 15 с пазами 5 и 6 с помощью склеивания. Амортизирующие элементы 7 собираются и соединяются склеиванием тонкостенных замкнутых профилей 8-10 с прокладками 11 и со щтырями 13 выступов 14 и 15. Зат(;м также склеиванием между слоями тонкостенных замкнутых профилей укрепляется заполнитель 16 и 17. В случае использований в качестве заполнителя веществ, плавящихся при допустимой для других операций сборки температуре, например полиэтилена, возможно заполнение пространства между тонкостенными замкнутыми профилями путем горячей заливки и вспенивания с последующим отверждением.

Если действующие на панель нагрузки малы, конструкция работает как упругая панель. При действии значительного внещ- него давления начинают сближаться плиты 1 и 2, при этом ребра 3 начинают вдвигаться в пазы , образованные ребрами 4 противоположной плиты. Это давление от ребер 3 и 4 через пазы 5 и 6 передается на выступы 14 и 15 амортизирующих элементов 7. Тонкостенные замкнутые профили 8 начинают выворачиваться, поглощая энергию нагрузки. Через прокладки 11 и щтыри 13 усилие на выворачивание передается на упругий заполнитель 16 и далее через прокладки 11, штыри 13 и заполнитель 16 - на внутренний тонкостенный замкнутый профиль 9 и так далее, при этом форма поперечного сечения тонкостенных замкнутых профилей не изменяется. При достаточном ходе амортизации конструкция может выдержать несколько циклов нагружений без разрушения при сохранении высокой стабильности нагрузки, передаваемой от внешнего слоя тонкостенных замкнутых профилей к внутренним. После исчерпания своей амортизационной способности панель может быть приведена в перво- рачальное положение нагреванием амортизирующих элементов до температуры обратного мартенситного превращения. Это может быть выполнено подачей горячей жидкости

или газа (например, воздуха) во внутренние полости конструкции. При этом происходит обратное рабочему выворачивание тонкостенных замкнутых профилей 8-10 и

амортизирующих элементов 7 в целом. Такое число циклов может быть достаточно большим.

Таким образом, панель позволяет повысить несущую способность, так как при интенсивных внещних нагрузках осуществляется значительное сближение несущих плит без разрушения этих плит и заполнителя При этом происходит движение ребер одной плиты относительно ребер другой с одновременным вращательно-поступательным

движением вложенных друг в друга сплющенных тонкостенных замкнутых профилен и выворачиванием их противоположных кромок. Пластическое выворачивание тонкостенных замкнутых профилей сопровождается регулярным рассеиванием внешней энергии,

сообщенной панели, без нарушения целостности несущих слоев и заполнителя, который на пр отяжении всего процесса сближения слоев сохраняет свою первоначальную форму и, следовательно, постоянство усилия

деформирования. Введение ребер одной плиты в межреберные промежутки противоположной плиты, т. е. зацепление ребер друг за друга, позволяет повысить сдвиговую прочность и жесткость панели.

30

Формула изобретения

1. Многослойная панель, включаюицая есущие ребристые плиты, ребра одной из которых расположены в межреберных промежутках другой, соединяющие их упруго- податливые связи в виде тонкостенных замкнутых профилей, из которых основные имеют противоположные выступы для соединения с ребрами, а дополнительные расположены между основными и соединены с ними, отличающаяся тем, что, с целью увеличения удельного энергопоглощения и несущей способности панели при действии нагрузок с боковой составляющей, дополнительные профили размещены внутри основных, а в пространстве между ними уста- новлены соединяющие профили продольные прокладки в зоне выступов и упругоэлас- тичный заполнитель, соединенный с профилями.

2. Панель по, п. 1, отличающаяся тем, что продольные прокладки соединены профи- лями посредством поперечных штыргй, входящих в выступы профилей.

.fua.1

ие.г

Изобретение относится к несущим многослойным панелям и может найти применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, обладающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок. Целью изобретения является увеличение удельного энергопоглощения и несущей способности панели при действии ударных нагрузок с боковой составляющей. Панель содержит две несущие ребристые плиты. Ребра одной плиты расположены в межреберных промежутках другой. Плиты соединены между собой амортизирующими элементами в виде основных и дополнительных тонкостенных замкнутых профилей. Дополнительные профили размещены внутри основных. Основные профили имеют наружные противоположные выступы для соединения с пазами ребер. Между основными и дополнительными профилями в зоне выступов установлены продольные прокладки, между которыми размещен эластичный заполнитель, соединенный с профилями. Внешняя энергия при сближении плит поглощается на одновременное выворачивание основных и дополнительных профилей, а также заполнителя. 4 ил.

(Уделичено)

Редакторы. Горват Заказ 3114

Составитель Е. Чернявская

Техред А. КравчукКорректор А. Осауленко

Тираж 394Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4;5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

14(15}

Фиг. 4