Многослойная панель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070780 (21) 2955695/29-33

t$g) М Ктт 3

Е 04 С 2/26

В 32 В 3/00 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231082. Бюллетень ¹ 39 (зз1УДК 69.025. .28(088.8) Дата опубликования описания 23д082

A.À. Краснов, В.A. Морозов .и И.И. Смирнов (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ

Изобретение относится к созданий . силовых панелей в судостроении, автомобилестроении и строительстве сейсмостойких сооружений, обладающихвысокой несущей и амортизирукцей спо- собностью.

Известны трехслойные конструкци, в которых наружные слои выполнены иэ листовых металлов, а средний слой — заполнитель — иэ пенопласта, сот и профилей )1).

Недостатки таких конструкций заключаются в том, что при действии интенсивных нагрузок они деформируются случайным образом с разрушени-ем пакета панели и с незначительным энергоцоглощением. Нри этом теряется их несущая способность.

Наиболее близкой к. предлагаемой по технической сущности является многослойная панель, включающая на- ружные листы и промежуточный слой, связанные между собой армирующими стержнями f2 ).

Однако при действии интенсивной нагрузки деформирование панели происходит случайным образом с потерей несущей способности.

Недостатками известной панели являются также малые амортиэирован,ные и демпфирующие свойства в упругой зоне работы панели, вызванные ограниченностью упругих деформаций ! армирующих элементов; малая энергоемкость панели в йластической зоне деформаций, вызванная тем, что пластический изгиб стержней имеет малую энергоемкость; низкая несущая способность панели при значительном сближении несущих слоев, так как стержни ,теряют устойчивость н деформируются случайным образом, что приводит к неравнопрочности панели и уменьшению несущей способности.

15,.

Целью изобретения является повышение эиергопоглощения при сохранении несущей способности панели.

Поставленная цель достигается тем, 2р что многослойная панель, включающая наружные листы и промежуточный слой, связанные между собой армирующими стержнями, ограничена по периметру шпангоутами, жестко соединеннымн с несущими листами, а промежуточный слой выполнен из вязко-пластичного материала с расположенным внутри него . несущим стальным вафельным листом, выполненным с калиброванными и некалиброванными отверстиями, причем некалнброванные отверстия снабжены жест968248 тво панели, ограниченное шпангоута-

9 и наружными несущими листами и 2 через отверстия в шпангоутах

9 подается под давлением подогретый атериал 8, обладающий заданной пластичностью, например консистентные смазки, такие, как пушечное сао, солидолы и др. с введением в них присадок-загустителей — парафин, графит и др. После охлаждения материала 8 сборка. панели заканчивается, а отверстия в шпангоутах 9 закрываются.

Для обеспечения перераспределения усилий и деформаций и совместного перемещения стержней 7 при локальных нагрузках, наружные несущие листы

1 и 2 могут быть подкреплены изнутри пакета панели, например пенопластовыми и другими блоками, скрепленными склеиванием с несущими листами

1 и 2 и армирующими стержнями 7 и образукшими, таким образом, дополнительные подкрепляющие слои конструкции.

Под действием нагрузки, превышающей силу сопротивления пластичного материала 8 передавливанию через калиброванные отверстия 4 и силу деформирования пластичных вставок б конусными стержнями 7, происходит (фиг. 2 и 3) сближение несущего листа 1 с центральным несущим листом 3.

В результате этого объем полости, ограниченной наружным листом 1 и центральным листом 3, уменьшается.

Происходит передавливание пластичного материала 8 через калиброванные отверстия 4 в полость, ограниченную несущим 2 и центральным 3 листами, которая увеличивается. При этом несущие слои 1 и 2 совместно перемещаются относительно центрального несущего листа 3, вызывая продольное перемещение стержней 7 относительно пластичных вставок б, которые сдавливаются. Процесс амортизации продолжается до момента снятия нагрузки, после чего панель остается в частично сработавшем положении, или до момента соприкосновения несущих листов 1 и 3, после чего панель сохраняет свою несущую способность.

Положительный эффект предлагаемой конструкции заключается в том, что энергопоглощение осуществляется не только с сохранением несущей способности, но и с сохранением толщины пакета слоев, что весьма важно для обеспечения устойчивости панели. Другим ценным качеством предлагаемой конструкции является высокая стабильность характеристик амортизации. Кроме того, элементы заполнителя панели выполняют две функции: являются силовыми несущими и подкрепляющими элементами конструкции и непосредственно участвуют в энергопоглощении. ко закрепленными в них пластичными с полимерными вставками, через которые ми пропущены армирующие стержни, причем 1 последние имеют конусную форму, а краевые участки наружных несущих листов выполнены гофрированными.

На фиг. 1 изображена панель в исходном положении, поперечный разрез л на фиг. 2 — панель в деформированном положении, разрез; на фиг. 3панель в ис>.одном и деформированном 10 положениях, увеличенное сечением на фиг. 4 — центральный лйст, общий вид.

Панель состоит из наружных листов

1 и 2 и центрального несущего листа 5

3, который выполнен вафельным из материала более прочного, чем материал наружных несущих листов 1 и 2.

В местах пересечения ребер жесткости центрального несущего листа 3 имеют- 20 ся отверстия, одни из которых являются калиброванными 4, а в других 5 установлены пластичные вставки б, скрепленные с несущим листом 3.

Сквозь вставки б пропущены и соедине- 2g ны с ними гугой посадкой стержни 7, имеющие- по всей своей длине конусность и .соединяющие между собой несущие листы 1-3 панели. IIo краям панели наружные несущие листы 1 и 2 жест:ко соединены с. центральным несущим,.-30 листом 3 посредством шпангоутов 9, а краевые участки листов 1 и 2 выполнены гофрированными для обеспечения совместного перемещения листов 1 и 2 относительно листа 3, подкрепленного,35 на краевых участках накладками 10, .компенсирующими частичное ослабление несущей способности панели в этих местах.

Сборка конструкции осуществляется.40 следующим образом., Обычными известными методами изготавливаются несущие листы 1-3 и армирующие стержни 7. В центральном несущем листе 3 в местах пересечения ре-. 45 бер жесткости выполняются калиброванные отверстия 4 и конусные отверстия

5 под пластические вставки б, после чего к несущему листу 3 присоединяются пайкой или сваркой шпангоуты 9 и накладки 10. Пластичные вставки б с центральным отверстием заданных размеров изготавливаются литьем или штамповкой, например из полиэтилена, фторопласта и др., обладающих задан- . ной пластичностью, вставляются в отверстия 5 и склеиваются с листом 3 своей наружной поверхностью. В отверстия вставок б, скрепленных с центральным несущим листом 3, вставляются стержни 7. Собранную часть панели 60 ставят на несущий лист 2, сверху накрывают несущим листом Ъ и скрепляют сваркой или пайкой несущие листы 1 и 2 со стержнями 7 и шпангоутами 9; после этого во внутреннее простран- 65

Прч действии локальных нагрузок, заполнитель перераспределяет усилия на большую площадь за счет пластичного материала 8, вследствие чего повышаются несущая способность и амортизационные качества панели.

Таким образом, предлагаемая панель характеризуется увеличенным энергопоглощением при сохранении толщины пакета панели и ее несущей способности, улучшенной стабильностью ха- 1 рактеристик амортизации. формула изобретения

Иногослойная панель, включающая наружные листы и промежуточный слой, связанные между собой армирующими стержнями, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергопоглощения при сохранении несущей способности панели, она ограничена по периметру шпангоутами, жестко соединенными с наружнымн листами, а промежуточный слой выполнен из вяэкопластичного материала с расположенным внутри него несущим стальным вафельным листом, выполненным с калиброванными и некалиброванными отверстиями, причем некапиброваиные отверстия снабжены жестко закрепленными в иих пластичнымн полимерными вставками, через которые пропущены армирующае стержни, причем последние имеют коиусную форму, а краевые участки наружных листов выполнены гофрированными.

Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прохоров Б.Ф., Кобелев В ° H. .Трехслойные конструкции в судостроении. 3I., "Судостроение", 1972, с. 11, 214 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 295359, кл. В 29 D 3/ОО, 1972 °

968248

84 88 f 67 Х б Ю 7 б

Фиг.М

ВНИИПИ Закаэ 80. 9/49 Тираж 724 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная,4