Многослойная амортизационная панель Советский патент 1981 года по МПК B32B3/08 

1

Изобретение относится к слоистым конструкциям, именжцнм заполнитель, собранный из профилей и включающий армирующие элементы, присоединенные к определенным частям и может найти пркгленение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов, судов и строительных конструкций.

Известна многослойная амортизационная панель, состоящая из несуидах слоев и соединенного с ними заполнителя в виде установленных рядами армирукхдих элементов, расположенных под углом к несущнм слоям Cl.

Недостатками этой панели являются: малые амортизационные и демпфирующие свойства в упругой зоне работы панели, вызванные ограниченностью упругих деформаций армированных элементов, малая энергоемкость панели в пластической зоне деформаций, вызванная тем, что пластический изгиб стержней имеет малую энергоемкость, низкая несущгш способность панели при значительном сближении наружных слоев, так как стержни теряют устойчивость и деформируются случайным образом, что приводит к неравнопрочности панели и к уменьшению

ее прочностных свойств, низкая прочность конструкции в условиях высоких и низких температур и в агрессивных средах, вследствие разнородности

5 применяемых материалов, невозможность восвтановления прежней формл конструкции, если нагрузки превысили уровень, соответствующий появлению в панели пластических деформация.

10 Цепь изобретения - повышение несущей способности заполнителя и улучшение амортизационных качеств панели.

Поставленигш цель достигается тем, что в многослойной амортизгщионt5 ной панели, состоящей иэ несущих

слоев и соединенного с ними заполнителя в виде установленных рядами армирующих элементов, расположенных под углом к несущим слоям, каждый

20 армирукщий элемент выполнен в виде чередующихся поперечных один относительно другого участков - основания и полураскоса, расположенных в отстоящих одна относительно другой

25 нормальных к несущим листам плоскостях и соединенных между собой перемычками, а с HecyntHMH листами основаниями через переьвлчки, при этом ряды армирующих элементов соединены один с другим поочередно соответствутадими основаниями и полураскосами .

Панель снабжена размещенными в образованных плоскостями полураскосов Я оснований армирукяцих элементов полостях фигурными профилями, соединенными с армирующими элементами и несущими листами, при этом углы профилей выполнены в виде пластинчатых пружин.

На фиг, 1 из9бражена предлагаемая конструкция, общий вид; на фиг, 2 панель, поперечной разрез, на фиг, 3 - аксонометрия структуры ар мирующих элементов) на фиг, 4 - профили, общий вид и сечение, на фиг,. 5 - два вида рядов армирующих элементов (в двух проекциях) , на фиг. 6 - вид с торцов на ряды армирующих элементов; на фиг, 7 - аксонометрия панели, .

Панель состоит (см.фиг, 1 и 2) из несущих листов 1 и 2, соединенных с заполнителем, включающим армирующие элементы.

Структура армирующих элементов образована следующим образом.

Верхние и нижние основания 3, полураскосы 4 и 5, соединенные между собой перемычками б, представляют собой участки непрерывной проволоки. Последовательно изогнутой в пяти взаимно перпендикулярных плоскостях, образуя при этом пространственную фигуру - ряд армирующих элементов. I

Основания 3, полураскосы 4 и 5, соединенные перемычками 8 и образующие один ряд армирукяцих элементов, поочередно соединены с одноименными им основаниями 3, полураскосами 4 и 5; двух соседних рядов армирующих элементов, являющихся зеркальным (если смотреть с торца ряда) отображ ением первого ряда. Соответственно второй ряд армирующих элементов соединен с третьим, причем третий ряд армирующих элементов идентичен первому ряду, второй - четвертому, пятый - тоже первому и т,д. Следует отметить, что если первый ряд соединён со вторым нижними основаниями 3 и полураскосами 4, расположенными выше центральных перемычек 6, то второй ряд соединен с третьим верхними основаниями 3 и полураскосами 5, расположенными ниже центрашьных перемычек 6, третий ряд соединен с четвертым так, как и первый ряд со вторым, четвертый с пятым - так, как и второй ряд с третьим и так далее, Таким образом, все скрепленные между собой полураскосы 4 и 5 оказываются лежащими в последовательно повторяющихся наклонных к несущим листам 1 и 2 плоскостях. Соединенные между собой верхние и нижние основания 3 рядов армирующиз4 элементов также образуют плоскости, чередующиеся соответственно то по верхней.

то по нижней кромке структуры армирующих элементов. Плоскости, в которых находятся скрепленные меяоду собой одноименные полураскосы и основания рядов армирукедих элементов, образуют в структуре армирунщих элементов свободные промежутки - полости, в которые устанавливаются фигурные профили 7, названные в описании г-образными по форме своего контура поперечного сечения.

Углы профилей 7 выполнены в ряде пластинчатых пружин 8, форма которых зависит от угла наклона полураскосов 4 и 5 к несущим листам 1 и 2 и обеспечивает совместную работу профилей на изгиб, а переквлчек между полураскосами 4 и 5 на скручивание,

После установки 51-образных профилей в полости структуры армирующих элементов производится скрепление полураскосов 4 и 5 и поочередно (то сверху, то снизу) оснований 3 по всей площади контакта с наклонными стенками и полками профилей, причем каждый профиль оказывается заключенным между четырьмя плоскостями полураскосов и одной плоскостью оснований рядов армирующих элементов, а каждая плоскость полураскосов оказывается заключенной между наклоннылш стенками соседних профилей и скреплена с ними.

После соединения структуры армирующих элементов с профилями заполнитель панели представляет собой строго унорядоченнуЕО единую структуру, причем полки профилей, не скрепленные с основаниями 3 рядов армирующих элементов, расположены заподлицо соответственно то с верхними, то с нижними кромками основанийрядов армирующих элементов, а заполнитель панели (см,фиг, 1 и 2),скреплен с несущими листс1ми поочередно полками профилей и наружной поверхностью оснований 3 рядов армирующих элементов, с внутренней поверхностью которых также скреплены полки профилей. Таким образом, структура армирующих элементов скреплена с обоими несущими листгили и кажды й профиль акже скреплен с обоими несущими листами: с одним непосредственно по поверхности полки, а с другим через основания рядов армирующих элементов, с которыми скреплена противоположная полка профиля.

Положительным качеством данной конструкции является также возможность придания панели кривизны. Для этого необходимо только уменьшить длину нижних и увеличить длину верхних перемычек между полураскосами, а также уменьшить ширину нижних и увеличить ширину верхних полок профилей в таком соотношении, чтобы полураскосы располагались в нормальных к несущим слоям плоскостях.

При действий комбинированных нагрузок в виде ОСОБЫХ усилий и поперечных распределенных нагрузок конструкция воспринимает осевые напряжения, как упругая, вследствие высокой изгибной жесткости несущих слоев, соединенных друг с другом через замкнутые профили, с трехслойными поперечны№1 перегород1 ами, образованными прямолинейными участками профилей, соединенных друг с другом полураскосами . При относительно неболь-шом уровне поперечных нагрузок конструкция работ-ает как упругая. При это поперечные усилия с одного слоя на другой передаются за счет жесткости .пружин на изгиб и жесткости пёре№ачек на упругое скручивание. При больших поперечных нагрузках угол между полураскосами значительно 1«юняется и они поворачиваются относительно перемычек, сближаясь друг с другом. В этой стадии рабрты передача усилий с одной обшивки на другую происходит через пластически скручиваек4ле перемычки и через упруго изгибаемые пружины. В результате этого обеспечивается амортизация внутреннего слоя за счет рассеивания энергии на пластически скручиваемых перемычках и снижается энергия ударных и динамических нагрузок на внутреннюю обшивку. При обеспечении достаточной жесткости пружин (большей жесткости скручиваемых перемычек) конструкция и наружний несущий слой возвршцаются в исходное положение и конструкция может быть использована для динамического нагружения многократно. При этом каждый раз происходит полное восстановление несущей способности .

Положительный эффект предлагаемой панели заключается в повышении несущей способности панели при многократных динамических воздействиях нагрузки. К преимуществам предлагаемой панели относятся: возможность использования внутренних полостей

профилей для топливных и других коммуникаций; высокая стабильность ieханических и сшортизационных свойств обусловленная строго упорядоченньм строением заполнителя) отсутствие температурных напряжений, так как панель может быть изготовлена из однородных металлов; если криволинейные участки Е-образных профилей выполнены пластичными, то панель может спользоваться как чисто пластический амортизатор.

Формула изобретения

15 1- Многослойная амортизационная панель, состоящая из несущих слоев и соединенного с ними заполнителя , в виде установленных рядами армирующих элементов, расположенных под углом к нгесущим слойм, отличающаяся тем, что, с целью улучшения амортизационных свойств, каждый армирующий элемент выполнен в виде чередующихся поперечных один относительно другого участков - основа25ния и полураскоса, расположенных -в отстоящих одна относительно другой нормальных к несущим листам плоскостях и соединенных между собой перемычками , а с несущими листами 30 основаниями через перемычки, при

этом ряды армирующих элементов соединены один с другим поочередно сОответствукщилда основаниями и полураскосами .

35 2. Панель поп.1, отличающаяся тем, что она снабжена размещенными в образованных плоскостями полураскосов и оснований аррующих элементов полостях фигурными

Q профилями, соединенными с армирующими элементами и несущими листами, при этом углы профилей выполнены в виде пластинчатых пружин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Авторское свидетельство СССР №295359, кл. В 29 О 3/00, 1972.

дл/г..s

.S