Многослойная панель Советский патент 1991 года по МПК E04C2/02 E04B1/98 

Изобретение относится к несущим трех- с юйыым панелям и может найти применение в строительстве, а также при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, обладающих высокой несу щей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок

Целью изобретения является улучшение амортизационных характеристик панели

На фш 1 изображена предлагаемая панель до амортизации, на фиг 2 - то же. not ге амортизации

Панель состоит из несущих ребристых ПП1Г 1 и 2 с ребрами 3 и 4 соответственно На ребрах выполнены продольные пазы 5 и 6 Ребра 3 плиты 1 частично введены во впадины, образованные ребрами } несущею слоя 2 Ребра 3 и 4 соединены с расположенными рядами тонкостенными трубами 7 11, изготовленными из материала с высокой усталостной прочностью на выворачивание Трубы имеют удлиненный диаметр по линии, нормальной к несущим опоям (вдоль боковых граней ребер)

Трубы 7 11 соединены по боковой поверхности дру t с другом и t ребрами 3 и 4 Соешнение осуществляется по линиям, параллельным ребрам 3 и 4, Изменением толщины можно обеспечить прогрессивное возрастание усилия tonpoiявлению по заданному закону Толщина труб может, например, последовательно уменьшаться от мпб. соединенных с ребрами одной плиты, к после ТАЮЩИМ Несущие плиты 1 и 2 выполняются из жестких высокопрочных материалов, например котированной стали берилия. гр быиз сплавов титана Для облегчения конструкции ребра 3 и 4 могут из- i отопляться пустотелыми Ребра 3 и 4 про гивоположных плит 1 и 2 соединены пакетом однонаттрав тенных пластин, расположенных к несущим под наклоном () Соединение пластин 12 с ребрами осуществлено путем заделки кромок торцов пластин 12 в пазах 5 и 6 ребер Кажт.ая пластина проходит сквозь соединенные друг сдру- юм трубы 7 11 и соединена с трубами но шипи их пересечения

Д 1я увеличения хода амортизации высота -€ ребер or плиты до места установки на нем труб 7 равна высоте h пакета (фиг 1) Этим обеспечивается возможность полною выворачивания всех труб до зеркальною положения исходному В результате этою ход амортизации по сравнению с прототипом возрастает в два раза

Грубы могут быть составлены из ци- линфнческих оболочек с отбортовками 12 и 1 i Оболочки и пластины 14 перегоро- юк соединены между собой отбортовками 12 и 13 Трубы присоединены к ребрам 3 и 4 выступами 15, совмещенными с па

зами 5 и 6 С целью облегчения конструкции в ребрах 3 и 4 могут быть выполнены выемки

Для изготовления предлагаемой конструкции механическим или электрическим фрезерованием изготавливаются несущие плиты 1 и 2 На ребрах 3 и 4 протачиваются продольные пазы 5 и 6, изготавливаются тонкостенные трубы 7 Трубы 7 изготавливаются из отбортованных оболочек, соединенных с продольными перегородками 14 по отбортовкам 12 и 13, например, пайкой или склеиванием, затем собираются с помощью оснастки фиксирующей их взаимное положение, при этом выступы 15, образованные торцами пластин 14 перегородок, совмещаются с пазами 5 и 6 соответственно Сборка соединяется в целое по местам контакта торцов пластин 14 с пазами 5 и 6 ребер при помощи пайки или склеивания

Если действующие на панель нагрузки малы, конструкция работает как упругая панель При действии на обшивку значительного внешнего давления ребра 3 начинают вдвигаться в пазы, образованные

5 ребрами 4 противоположной обшивки Присоединенные к ребрам трубы начинают перемешаться, выворачивая с ребрами часть груб и изгибая пластины перегородок

Сначала приходят в поступательно-вращательное движение с переменным пласти0 ческим изгибом стенки грубы 11 После того, как грубы 11 будут вывернуты полностью под дейстивием усилия or перегородки, начинается выворачивание груб 10, а затем труб 9 Так как толгцина труб 10 превышает толщину груб 11 и т д, воз5 растает усилие сопротивления амортизации При этом вследствие того, что толщина труб 10 больше толщины труб 11 происходит поочередное ступенчатое возрастание усилия сопротивления амортизации Этим

„ обеспечивается прогрессивное возрастание усилия сопротивления амортизации Одновременно значительно возрастает ход амортизации панели, что улучшает амортизационные характеристики конструкций Движение труб и ребер происходит до момента,

5 когда перегородки снова примут прямолинейную форму, но уже зеркальную исходной, и нагружаясь деформациями растяжения, зафиксируют ребра в положении, симметричном друг фугу Аналогичная фиксация происходит и при раздвижении слоев

0 При ;)том форма поперечного сечения контура грубы не изменяется При достаточном ходе амортизации конструкция может выдержать несколько циклов нагружений без разрушения при сохранении высокой стабильности нагрузки, передаваемой от

5 внешнего несущего слоя к внутреннему После исчерпания своей амортизирующей способности панель может быть снова приведена в первоначальное положение наддувом либо нагревом труб, изготовленных из материала с эффектом памяти формы (никелид титана). При этом происходит обратное рабочему выворачивание пластичных труб. Такое число циклов может быть достаточно большим.

Использование предлагаемой панели позволяет повысить жесткость, прочность и устойчивость панели при действии осевых усилий, направленных вдоль ребер, а также поперечного изгиба в этой плоскости вследствие большой осевой и сдвиговой прочности и жесткости труб с пластинами. Трубы, соединяя несущие слои, образуют жесткий пакет силовой трехслойной конструкции. Кроме того, увеличивается энергопоглощение панели за счет большей удельной энерю- поглошающей способности труб вследствие установки деформируемых изгибом и выворачиванием пластин.

Изобретение позволяет также использовать полости труб панели для топливных и других коммуникаций с большими проходными сечениями, так как форма и площадь поперечного сечения труб при деформировании не изменяется, а следова

5

0

тельно, не меняется и гидравлическое со противление труб. В случае использования материалов для изготовления ребристых слоев, нестойких к транспор ирусмым агрессивным средам, стойкими могчт быть изготовлены только трубы

Формула изобретения

Многослойная панель, включающая несущие ребристые плиты, ребра одной из которых расположены с межреберных промежутках другой и соединены упругогюдат- ливыми связями в виде скрепленных одна с другой труб, отличающаяся тем, что. с целью улучшения амортизационных характеристик, трубы установлены параллельными рядами, а ребра противолежащих плит соединены пакетом пластин, наклоненных к несущим слоям под углом . пересекающих соединенные одна с трубы каждого ряда и скрепленных с ними по линиям их пересечения, причем отношение высоты ребра от плиты до места установки на нем труб к высоте пакета труб равно единице

И юбретеиие относится к трех с юиным гите 1ям и может найти пение в строительстве а также щн им ынии эк меннж ситовых конструкции с i с 1Ы1ых аппаратов и .ов оби iaio и t шсокой нес щей и аморти (ир юпи и п on |)сгью на во-иеиствт ингенс ивныч vno о кратных нагр юк Цстью 1моб1н г( ты чи HI тс я iv чтение а iopi us i ичлтых х арак а piK MiK пане in tioi ое юнн 1Я пик п вк к част lut1 инк ребрш гьк IMHII.I I ч 2 pt б j ; pa о шои in ко рмх р HMO южс 1Ы t рсГнрных гк i х union i о и пр или) iar 1ин1)1мг свяпми икс 1енных ip i i т. т|)п i iuo ных п ipa i it тьными ря i пч1 i i p МО ЮЖНЬ II ТИТ U)t. Ulllt И .1 I ч I i 1 намрлв к иных i lie тин н IK ник иных к 1UIIM I НО I I 10 0 л- 90 ( 01 U1 I HillH l ot X 1 1К I В И. НО ц кромок к р юв i iai. тин ч pt г н р Каж 1ая 41 т ич i IK ot ct к it i ииннньк ip i L i i. IIK HIi p 10 in ни и i- с I ibi I ; x m .п к ния xo it p i ВЫСОТ 1 Dt ОС p 01 1 III ГЫ 10 Mi i I ИОВКИ Mi MM p Cl ) IHHci HbU 01 i I hi -)т им о ос с к ч и н и я в м чж ч ч вынорачпн ния in i to u pi in HO i ni /i IH xo ui 2 и i Mt H lit III K|H I )Ж( 11 Г i BO I II I It v Ч Mill l I I i 1 X I I t l IH CO c: O5 hO 1 Oi Oi

/ У Я /

№ 45

Редактор Т Парфенова Заказ 320

Составитель К Чернявская Техред А КравчукКорремор Нлчсряиая

Тираж 425Подписное

ВНИИПИ Гос дарственного комитета по изобретениям и открьпияг при I Kill I1

113035, Москва, Ж-35. Ра шская ьаб . л 15 Производственно-издательский комбинат «Патент, г Ужгород. i Гллршы. 101

5 6

789 43

Фи2 2