Многослойная панель Советский патент 1982 года по МПК E04C2/24 B32B3/12 

(54) МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ

1

. Изобретение относится к слоистым конструкциям, имеющим слои равномерно расположенных ячеек в форме выступов в листовом материале, и может найти применение для создания несущих амортизационных конструкций панелей и оболочек в строительстве, на транспорте, в авиации и судостроении.

Известны многослойные конструкции с заполнителе из профилированных листов различным образом скрепленных с несущими листами. Заполнитель в них выполнен из листов, имеющих щтампованные выступы в виде структур ячеистого типа, соединенных, между собой по ллощадкам выступов, а с несущими листами - исходной поверхностью листов 1.

Наиболее близкой к изобретению является многослойная панель, включающая наружные общивки и заполнитель из отдельных листов в виде структур ячеистого типа с выступами в форме усеченных пирамид, соединенных по площадкам выступов. Выступы одного из листов заполнителя выполн ны менее жесткими, чем соединенные с ними выступы другого листа, менее жесткие

выступы выполнены с вогнутостями, направленными внутрь выступов и имеют кривизну соединенных с ними жестких выступов 2.

Известные конструкции обладают недостаточными амортизационными свойствами и малым удельным энергопоглощением при пластичесчюм деформировании, несущественным эффектом прогрессивного возрастания нагрузки амортизации; малой прочностью панели, вследствие низких критических 10 нагрузок выступов с малой жесткостью.

Цель изобретения - улучщение амортизационных свойств панели.

Достигается это тем, что в многослойной панели, включающей наружные общивки и заполнитель из отдельных листов в виде

15 структур ячеистого типа с выступами,, соединенных по верхним основаниям выступов, причем выступы одного из листов выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними выступы другого листа и с вогнутостями, направленными внутрь выступов, повторяющими кривизну соединенных с ними более жестких выступов, панель снабжена вкладышами в виде разновысоких оболочковых элементов, установленных друг в друга

и в менее жесткие выступы, при этом верхние основания выс1угюв и вкладышей выполнены с центральным отверстием под жесткие выступы.

Края отверстий могут быть снабжены кольцевыми ребрами жесткости.

Раановысокие оболочковые элементы, включаясь поочередно в процесс пластического деформирования на выворачивание, ступенчато во времени увеличивают нагрузку амортизации, а также энергопоглощение панели и повышают критические нагрузки маложесткого выступа посредствог увеличения его суммарной толш,ины в наиболее опасных больших сечениях. При этом соединение оболочковых элементов друг с другом повышает критические нагрузки мav oжecткого выступа, а с другой стороны энергоемкость амортизации, так внешняя энергия тратится на расслоение пакета элементов. На фиг. 1 изображена панель, аксонометрия; на фиг. 2 - многослойная панель, разрез; на фиг. 3 - панель в момент полного исчерпания рабочего хода амортизации при пластическом деформировании, сечение. Конструкция панели включает несущие общивки i и 2 и скрепленные с ними листы заполнителя 3 и 4 с выступами 5 и 6. Листы заполнителя 3 и 4 скреплены друг с другом. Менее жесткие выступы 6 выполнены с вогнутостями 7, направленными внутрь выступов. Соединение заполнителя произведено по поверхностям выступов 5 и 6 листов 3 и 4, так как выступы 5 и 6 имеют одинаковую кривизну. В полости выступов 6 установлены вложенные друг в друге оболочковые элементы 8, имеющие центральные отверстия 9 и вогнутые участки 10, с кривизной, повторяющей кривизну вывернутой часты выступов 6. По краю отверстий 9 выполнено усиливаюшее ребро 11.

Изготовление конструкции может быть осуществлено следующим образом.

Известны.ми методами штамповки в постепенно углубляющихся пуансонах и матрицах штампуются .листы заполнителя 3 и 4 и оболочковые элементы 8. Далее контактной сваркой или пайкой производится соединение несущего листа 1 с отформованным листо.м заполнителя 3 и, соответственно, листов 2 и 4. При этом предварительно в полости выступов 6 устанавливаются и соединяются друг с другом и выступами 6 оболочковые элементы 8. Выступы 5 совмещаются с вогнутостями 7 выступов 6 и посредством склейки или пайки пакет многослойной панели сое диняется в единое целое.

В результате воздействия закритических нагрузок на несущие листы 1 и 2 происходит их сближение друг с дру1ом. При этом развиваются вогнутости 10 выступов 6 слоя 4, т.е. по мере углубления выступов 5 слоя заполнителя 3 внутрь выступов 6 листа 4

осуществляется выворачивание материала последних (фиг. 2 и 3). Выступы 5 проходят своими вершинами через отверстия 9, на заданном ходе амортизации касаются боковыми поверхностями участков 10 оболочковых элементов 8 и выворачивают их стенку до касания выступами 5 слоя 4. При этом вывернутый материал разновысоких оболочковых элементов 8 поочередно наслаиваясь на жесткие выступы увеличивает его общую изгибную жесткость (вследствие ее нелинейной зависимости от толщины) на величину, необходимую для выворачивания следующего менее высокого оболочкового элемента. Осевое сжатие оболочковых элементов создает кольцевые напряжения, повышающие критические нагрузки элементов 8 и выступов 6 на усилия, возникающие при их расслоении. В результате этого существенно прогрессивно возрастает усилие амортизации и его энергоемкость. После прекращения действия нагрузки конструкция в первоначальное положение не вернется, а займет некоторое промежуточное положение, т.е. толщина пакета панели несколько уменьшится. Однако жесткость конструкции при изгибе частично или даже полностью компенсируется за счет возрастания модуля сдвига заполнителя вследствие зацепления выступов друг за друга.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 808637, кл. Е 04 С 2/24, 1979.