Профиль из композитного материала Советский патент 1980 года по МПК B63B5/24 

1

Изобретение относится к судостроению, а именно к профилям из композит-, ных материалов.

ИзвёГстен профиль, содержащий полки и стенки 1 .

Недостатками указанного профиля являются невысокая жесткость и малая устойчивость при работе на сжатие, закручивание при действии осевых нагрузок.

Наиболее близким техническим решением из известных является профиль иг композитного материала, преимущественно из стеклопластика, для подкрепления длинномерных оболочек, содержащий полку и стенку 2} .

Введение в конструкцию профиля сердечника из пластика, охваченного осевым армированием и стеклотканевой рубашкой, позволяет повысить только прочность, при этом устойчивость и жесткость профиля остаются незначительными. Это приводит к тому, что не в полной мере

реализуется прочность балки в случае ее большой длины, так как при действии осевой сжимающей нагрузки щэоисходит закручивание профиля с последующей

общей потерей устойчивости и разруше-,

нием.

Целью изобретения является повышение жесткости, устойчивости и несушей способности профиля.

10

Цель достигается тем, что полка и стенка с внутретшей стороны подкрепле-. kbi секторными вкладьииами из материала низкой плотности, усиленными с внешней стороны обмоткой из волокна, пропитан15ного связующим, с перекрестным армированием под уголм оси действия нагрузки и расположенными с шагом а по длине нрофиля, при этом шаг Q рассчитывается по:формулё: ,

20 где К -статистический коэффициент, учитывающий материал профиля и технологику

Ъ -ширина полки профиля. Кроме Tdro, вкладыши выполнены из пенопласта, а связующее - из эпоксидного клея. На фиг. 1 изображен профиль из композитного материала; на фиг. 2 - схема работы профиля при действии осевой сжи мающей нагрузки Р ; на фиг. 3 - то же без подкреплений. Профиль состоит из полки 1 и стенки 2. К полке и стенке с внутренней стороны приклеиваются секторные вкладыши (подкрепления) 3 из материла низкой плотности, например из пенопласта Секторные вкладыши с внешней стороны усиливаются обмоткой 4 волокна, пропитанного связующим, например эпоксидным клеем, с перекрестным армированием под углом 45 В качестве волокна применяется с эган ическое волокно. Волокно пропитьшаетсч связующим на специальном приспособлении в процессе обмотки. Применяют связующее, обладающее хорошей адгезией, выполняющее роль клея и обеспечивающее надежное крепление -обмотки к вкладышам. Перекрестное армирование под углом 43 к оси действия нагрузки позволяет получить высокие характеристики обмотки КЗ волокна на сдвиг при действии крутящего момента. На фиг. 2 показана работа профиля при действии осевой сжимающей нагрузки Р . При осевом сжатии за счет исполваования подкреплений 3 в ви де секторных вкладышей с обмоткой из волокна происходит местная потеря усто 1ивости профиля ь.ежду подкреплениями (образуется одна полуволна) с последу- щим разрушением профиля. При этом местная устойчивость и жесткость профиля с подкреплениями значительно вьпи устойчивости и жесткости профиля без подкреплений, т. е. выше разрушающая нагрузка профиля. Кроме того, применение обмотки 4 локна с перекрестным армированием под углом 4о относительно оси действия обеспечивает лучшую работоспособность подкреплений (секторных вкладьшдей) и позволяет получить их в виде замкнуто го контура, что исключает ;3акручйвание открытого профиля при осевом сжатии 14 повышает в целом устойчивость, жестость, а также несущую способность рофиля. На фиг. 3 показана работа профиля ез подкреплений. В данном случае рофиль теряет общую устойчивость и акручивается - относительно оси ействия нагрузки при меньших нагрузах, чем предлагаемый, т. е. его устойивость, жесткость и несущая способость значительно ниже ( i Т ), Применение предлагаемой конструкции профиля позволяет повысить жесткость, устойчивость и несущую способность профиля и снизить вес. Формула изобретения 1.Профи ль из композитного матер иала преимущественно из стеклопластика, для подкрепления длинномерных оболочек, содержащий полку и стенку, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости, устойчивости и несущей способности, полка и стенка с внутренней стороны подкреплены секторными вкладышами из материала низкой плотности, усиленными с внешней стороны обмоткой из волокна, пропитшшого связующим, с перекрестным армированием под углом 45i к оси действия нагрузки и расположенными с шагом а по длине профиля, при этом шаг О рассчитывается по формуле: С31 К. Ъ, где К. -статистический коэффициент, учитывающий материал профиля и технологию;Ь - ширина полки профиля. 2.Профиль поп. 1, отличаю- щ и и с я тем, что вкладыши вьтолнены из пенопласта. 3.Профиль по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что связующее выполнено из эпоксидного клея. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Kf 3830180, кл. 9-5, опублик. 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 5О8435, кл. В 63 В 5/24, 17.О7.73 (прототип).

fput.Z

PI

1риг.З