Многослойная панель

 

Изобретение относится к несущим многослойным панелям и может найти применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, обладающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок. Целью изобретения является увеличение удельного энергопоглощения и несущей способности панели при действии ударных нагрузок с боковой составляющей. Панель содержит две несущие ребристые плиты. Ребра одной плиты расположены в межреберных промежутках другой. Плиты соединены между собой амортизирующими элементами в виде основных и дополнительных тонкостенных замкнутых профилей. Дополнительные профили размещены внутри основных. Основные профили имеют наружные противоположные выступы для соединения с пазами ребер. Между основными и дополнительными профилями в зоне выступов установлены продольные прокладки, между которыми размещен эластичный заполнитель, соединенный с профилями. Внешняя энергия при сближении плит поглощается на одновременное выворачивание основных и дополнительных профилей, а также заполнителя. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4499525/31-33 (22) 01.1 1.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (72) В. У. Котельников и Н. М. Нечитайло (53) 629.7.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 899811, кл. Е 04 С 2/44, 1979Авторское свидетельство СССР № 1317075, кл. Е 04 С 2/44, 1982. (54) МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ (57) Изобретение относится к несущим многослойным панелям и может найти применение при созда нии элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, обладающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок. Целью изобретения является увеличение удельного энергопоглощения и несущей способности

Изобретение относится к несущим многослойным панелям и может найтч применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, обладающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок.

Целью изобретения является увеличение удельного энергопоглощения и несущей способности панели при действии нагрузок с боковой составляющей.

На фиг. 1 показана панель, общий вид; на фиг. 2 — амортизирующий элемент, поперечный разрез; на фиг. 3 — выступ амортизирующего элемента; на фиг. 4 — панель в конечной стадии амортизации.

Панель состоит из несущих плит t и 2 с ребрами 3 и 4. На ребрах выполнены продольные пазы 5 и 6. Между ребрами 3 и 4 расположены амортизирующие элементы 7, изготовленные из материала с высо„„Я1,1„„1599257 А 1 (51)5 В 64 С 3/26, Е 04 С 2/36 панели при действии ударных нагрузок с боковой составляющей. Панель содержит две несущие ребристые плиты. Ребра одной плиты расположены в межреберных промежутках другой. Плиты соединены между собой амортизирующими элементами в виде основных и дополнительных тонкостенных замкнутых профилей. Дополнительные профили размещены внутри основных. Основные профили имеют наружные противоположные выступы для соединения с пазами ребер.

Между основными и дополнительными профилями в зоне выступов установлены продольные прокладки, между которыми размещен эластичный заполнитель, соединенный с профилями. Внешняя энергия при сближении плит поглощается на одновременное выворачивание основных и дополнительных профилей, а также заполнителя. 4 ил. кой усталостной прочностью на выворачивание и с эффектом памяти формы, например из никелида титана, которые, в свою очередь, состоят из нескольких тонкостенных замкнутых профилей 8 — 10. Профили соединены между собой с помощью твердых продольных прокладок 11 с отверстиями 12, в которые вставляются штыри 13 выступов

14 и 15. В пространство между тонкостенными замкнутыми профилями помещен уп ругий заполнитель 16 и 17, соединенный с ни ми. Тонкостенные замкнутые профили имеют удлиненный диаметр по линии, нормальной к несущим слоям, равный высоте взаимного перекрытия ребер 3 и 4 противоположных несущих плит 1 и 2. Амортизирующие элементы присоединены к ребрам 3 и 4 выступами 14 и 15, совмещенными с пазами

5 и 6. Несущие слои выполняются из жестких высокопрочных материалов, например бериллия, стали, никелида титана, заполни1599257

Форяула изобретения тель — из материалов с достаточной упругостью, например резины, полиэтилена.

Для изготовления предлагаемой конструкции фрезерованием изготавливаются ребристые несущие плиты 1 и 2. На ребрах 3 и 4 протачиваются продольные пазы 5 и 6. Заготовки собираются с помощью оснастки, фиксирующей их взаимное расположение, при этом выступы 14 и 15 совмещаются с пазами 5 и 6. Сборка соединяется в целое по местам контакта выступов 14 и 15 с пазами 5 и 6 с помощью склеивания. Амортизирующие элементы 7 собираются и соединяются склеиванием тонкостенных замкнутых профилей 8 — 10 с прокладками 11 и со штырями 13 выступов 14 и 15. Затем также склеиванием между слоями тонкостенных замкнутых профилей укрепляется заполнитель 16 и 17. В случае использования в качестве заполнителя веществ, плавящихся при допустимой для других операций сборки температуре, например полиэтилена, возможно заполнение пространства между тонкостенными замкнутыми профилями путем горячей заливки и вспенивания с последующим отверждением.

Если действующие на панель нагрузки малы, конструкция работает как упругая панель. При действии значительного внешнего давления начинают сближаться плиты

1 и 2, при этом ребра 3 начинают вдвигаться в пазы, образованные ребрами 4 противоположной плиты. Это давление от ребер 3 и 4 через пазы 5 и 6 передается на выступы

14 и 15 амортизирующих элементов 7. Тонкостенные замкнутые профили 8 начинают выворачиваться, поглощая энергию нагрузки.

Через прокладки 11 и штыри 13 усилие на выворачивание передается ча упругий заполнитель 16 и далее через прокладки 11, штыри

13 и заполнитель 16 — на внутренний тонкостенный замкнутый профиль 9 и так далее, при этом форма поперечного сечения тонкостенных замкнутых профилей не изменяется.

При достаточном ходе амортизации конструкция может выдержать несколько циклов нагружений без разрушения при сохранении высокой стабильности нагрузки, передаваемой от внешнего слоя тонкостенных замкнутых профилей к внутренним. После исчерпания своей амортизационной способности панель может быть приведена в первоначальное положение нагреванием амортизирующих элементов до температуры обратного мартенситного превращения. Это может быть выполнено подачей горячей жидкости

50 или газа (например, воздуха) во внутренние полости конструкции. При этом происходит обратное рабочему выворачивание тонкостенных замкнутых профилей 8 — 10 и амортизирующих элементов 7 в целом. Такое число циклов может быть достаточно большим.

Таким образом, панель позволяет повысить несущую способность, так как при интенсивных внешних нагрузках осуществляется значительное сближение несущих плит без разрушения этих плит и заполнителя.

При этом происходит движение ребер одной плиты относительно ребер другой с одновременным вращательно-поступательным движением вложенных друг в друга сплющенных тонкостенных замкнутых профилеи и выворачиванием их противоположных кромок. Пластическое выворачивание тонкостенных замкнутых профилей сопровождается регулярным рассеиванием внешней энергии, сообщенной панели, без нарушения целостности несущих слоев и заполнителя, который на протяжении всего процесса сближения слоев сохраняет свою первоначальную форму и, следовательно, постоянство усилия деформирования. Введение ребер одной плиты в межреберные промежутки противоположной плиты, т. е. зацепление ребер друг за друга, позволяет повь сить сдвиговую прочность и жесткость панели.

1. Многослойная панель, включающая несущие ребристые плиты, ребра одной из которых расположены в межреберных промежутках другой, соединяющие их упругоподатливые связи в виде тонкостенных замкнутых профилей, из которых основные имеют противоположные выступы для соединения с ребрами, а дополнительные расположены между основными и соединены с ними, отличающаяся тем, что, с целью увеличения удельного энергопог..ощения и несущей способности панели при действии нагрузок с боковой составляющей, дополнительные профили размещены внутри основных, а в пространстве между ними установлены соединяющие профили продольные прокладки в зоне выступов и упругоэластичный заполнитель, соединенный с профилями.

2. Панель по. п. 1, отличающаяся тем, что продольные прокладки соединены профилями посредством поперечных штырей, входящих в высту!lb! профилей.

1599257 (Яелинена)

Составитель Е. Чернявская

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 3114 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ië. Гагарина. IOI