Многослойная пластина Советский патент 1992 года по МПК B64C3/26 B32B3/12 

Изобретение относится к авиастроению, а именно к многослойным панелям, используемым при создании конструкций, нагружаемых в процессе эксплуатации усилиями, изменяющимися по величине и направлению.

Известна многослойная пластина по авт.св. СССР S828567,которая содерисит несущие слои и размещенные между ними промежуточный слой с упрочняю1Щ1ми элементами, выполненными в виде рядов с интервалом расположенных соленоидов с сердечниками, соединенных с источником электроэнергии, при этом соленоиды одного ряда размещены между соленоидами соседнего ряда.

Однако увеличение несущей способ- .ности пластины происходит только в направлении сдвижки рядов соленоидов.

Целью изобретения является повышение несущей способности пластины как -на сжатие, так и на сдвиг в любом направлении в плоскости слоев пласт гны.

Это достигается тем, что пластина снабжена дополнительньм промежуточным слоем с упрочняющиь1и элементами, ряды соленоидов которого расположены под углом ОёгА490 к рядам соленоидов основного слоя, и промежуточным несущим слоем.

Промежуточный несущий слой выпол00 05 нен из электропроводного материала.

На фиг. 1 изображен общий вид слоистого элемента конструкции с токо-

4 проводными слоями, прилегающими к промежуточному слою; на Лиг. 2 - общий

««

W вид элемента констру1 ции с токопроводным промежуточным слоем; на фиг.3 узел I на Аиг. 1; на Лиг. 4 - узел II на Аиг. 3; н4 фиг. 5 - узел II :на фиг. 3; на Лиг. 6 - узел III на фиг. 1.

Активно упрочняющие слои 1 и 2 многослойной пластины 3 состоят из рядов

Ю 4 с интервалом расположенных соленоидов 5 с сердечниками 6. Соленоиды одного ряда заходят в интервалы другого ряда. Катущки 7 соленоидов снабжены контактами 8, вьгоеденными на прилегающие токопроводные слои 9 и 10 в такой последовательности, что по торцам соленоидов обеспечивается чередование магнитных полюсов N и S ((Ьиг. 4), Прилегающие слои соединены с клеммами 11 - 13 и используются как электрические шины. Слои 9 примыкают к промежуточному несущему слою 14, Который находится между двумя активно упрочня ющими слоями 1 и 2. Лля повьшения технологичности плас тины промежуточный несущий слой может быть выполнен из токопроводного материала, этим исключается необходимость в слоях 9 и 10 (фиг, 2). Ряды 4 соленоидов 5 активно упрочняющего слоя 1 расположены под углом /5 к рядам 4 соленоидов 5 слоя 2 (Лиг. 3), Для приведенного элемента конструкции угол /3 равен 90. Витки катушек 7 соленоидов 5 состоят из углеволокон с покрытием, имеющим малое электрическое сопротивление, например меди, алюминия или магния, стержни центральной части 15 сердечников 6 - из углеволокон без покрытия, а стержни боковой части 16 сердечн1гков 6 - из углеволокон с покрытием, обеспечивающим высокие магнитные свойства, например никеля или Аеррита бария. Битки катущек, сердечники соленоидов упрочняющих слоев 1 и 2 и остальные слои соединены между собой смолой 17, которая одновременно выполняет функции электроизолятора. Она Покрывает также внешнюю поверхность элемента конструкции. При подключении источника электроэнергии к клеммам 11, 12 и 12, 13 на торцах соленоидов 5 упрочняющих слоев 1 и 2 возникают электромагнитные силы, которые сдвигают ряды соленоидов относительно друг друга.(фиг. 5). Величины растяжений Дх и Ду каждого активного упрочняющего слоя 1 и 2 зависят от силы тока, подаваемого к клеммам 11, 12 и 12, 13. Удлинение слоев 1 и 2 Передается сдвигом клеевого соединения на промежуточный слой 14, что приводит к его деформации и возникновению в нем по направлениям X и у растягивающих напряжений Сх и (j . Предварительные растягивающие напряжения СГр позволяют частично KC IПенсировать для элемента конструкции сжимающие напряжения от нагрузок, действующих в направлении угла . Изменяя соотношение между и Uu , можно получить необходимые по направлению и величине предварительные касательные напряжения, которые также компенсируют в пластине касательные напряжения от действия перерезывающей силы или крутящего момента. Итак, дийференцированное принудительное удлинение активно упрочняющих слоев, суммирование деформаций в промежуточном слое позволяют управлять предварительным напряженным состоянием пластины и этим повысить его несущую способность при действия сжимающих или сдвигающих нагрузок в любом направлении в плоскости слоев.

1. МНОГОСЛОЙНАЯ ПЛАСТИНА по авт.св. СССР № 828567. о тли м а ющ а я с я тем, что, с целью повышения несуи;ей способности пластины иа ЮЕСУШЗНХЯ йНй-иШЧЕСНМ ,ПХТ .iOTEKA ЬЛ сжатие и сдвиг в любом направлении в плоскости слоев, пластина снабжена дополнительным промежуточным слоем с упрочняющими элементами, ряды соленоидов которого расположены под углом О : А 90к рядам соленоидов основного слоя, и промежуточным несущим слоем. 2. Пластина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что промежуточный несувцш слой выполнен из электропроводного материала.

&Ц

Фиг.З