Многослойная панель-оболочка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («685785 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5t}e. }(л.

E 04 С 2/24 (22) Заявлено 080777 (2f) 2504521/29-33 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет

Государстиеииый конитет

СССР по делан изобретеиий и открытий

Опубликовано 1509.79. Бюллетень HP 34

Дата опубликования описания 1609.79 ($$) Удп, 691.419., \ (088. 8) (72} Asmp изобретения

A.Ã. Гирченко

Специальное конструкторское бюро с опытньм

Изобретение относится к многослойным строительным конструкциям из композиционных материалов и может быть использовано при изготовлении корпусных деталей типа оболочек и панелей в самолетостроении, ракетостроении и судостроении.

Известна многослойная оболочка, состоящая иэ внутреннего и наружного слоев стекломатериала, между которыми расположен средний слой, выполненный из заранее отформованных и уложенных плотно друг к другу отдельных элементов коробчатого сечения 11).

Известная многослойная оболочка l5 имеет значительную жесткость при сдвиге в направлении укладки элементов среднего слоя. Однако ее жесткость на сдвиг B направлении, перпендикулярном или приближающемся к перпенди- Щ кулярному укладке армирующих элементов, меньше ввиду того, что система, образующаяся в поперечном сечении этих элементов, уступает по жесткости сплошным ребрам. 25

Наиболее близкой к изобретению является многослойная оболочка, содержащая обшивки и составленный из отдельных элементов, уложенных плотно друг к другу, средний слой, каждый, 30 элемент которого имеет на наружной поверхнос и кольцевую оплетку, выполненную из волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, причем каждый элемент среднего слоя выполнен с продольными ребрами, объединенными между собой поперечными стенками (2).

Такая многослойная оболочка имеет малую прочность на сдвиг и отрыв между слоями ° Повышение межслоевой прочности за счет создания на поверхности армирующих волокон (зацепок) в виде осажденных на них металлических усов не всегда приемлемо, так как это приводит к ухудшению диэлектрических характеристик материала, а создание объемного переплетения армирующих волокон, например, в объемноармированных тканях может быть использовано только для простых конструкций, в частности незамкнутого контура. При объемном армировании значительная часть арматуры искривляется, что влияет на жесткость и прочность конструкции.

Целью изобретения является увеличение жесткости и прочности многослойной оболочки..

6 85785

Укаэанная цель достигается тем, что в известной многослойной оболочке, содержащей обшивки и средний слой, состоящий из отдельных элементов, с наружной стороны одной или обеих обшивок расположены полосы с закрепленными на них закладными деталями в виде уголков, вертикальные полки которых проходят через обшивку и зону среднего слоя и соединены с внутренней стороной другой обшивки, причем полосы размещены с шагом, равным ширине элементов среднего слоя, уложенных в пространстве между вертикальными полками закладных деталей в направлении, совпадающем с направлением укладки полос.

Полосы с укрепленными на иих закладными деталями могут быть расположены с наружной стороны одной или обеих обшивок, а закладные детали могут быть выполнены отдельно и прикреп-2О лены к полосе известным способом или отформованы совместно с полосой.

На фиг. 1 изображена часть многослойной оболочки; на фиг. 2 — много- Я слойная оболочка с полосами, прикрепленными к обеим обшивкам; на фиг. 3 полоса с укрепленными на ней отдельно изготовленными закладными деталями; на фиг. 4 — полоса с отформован- щ ными совместно с ней закладными детал ями.

Была изготовлена многослойная оболочка диаметром 200 мм и длиной

300 мм. Она имеет обшивки 1, выполненные иэ стеклонити БС-6, пропитанной связующим ЭФ 32-301. Толщина обшивок составляет 1,5 мм. Е наружной стороне одной из обшивок прикреплены стеклопластиковые полосы 2 размером 300 15 ° 0,5 ьм с укрепленны- 4О ми на них стеклопластиковыми закладными деталями 3 в виде уголка с толщиной стенки 0,5 мм. Вертикальные ребра закладных деталей выступают над обшивкой на расстояние, превышающее на 0,5 мм высоту элементов среднего слоя 4, и соединены с противолежащей обшивкой. Закладные детали укреплены на полосе 2 с шагом 20 мм. Полосы укреплены на обшивке с шагом, равным ширине элементов среднего слоя 4. Элементы среднего слоя уложены в пространствах между вертикальными ребрами закладных деталей и соединены с обшивками. Направление укладки элементов среднего слоя совпадает с направлением укладки полос 4.

Предлагаемая многослойная оболочка по сравнению с известными более прочна и жестка за счет перераспределения нагрузок в среднем слое, так как касательные нагрузки, возникающие между средним слоем и обшивками, воспринимаются не толь соединительным слоем между обшивками и заполнителем, но нагружают и ребра закладных деталей.

Формула изобретения

1. Многослойная панель-оболочка, включающая обшивки и средний слой, выполненный из отдельных элементов, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ее жесткости и прочности, с наружной стороны одной или обеих обшивок расположены полосы с закрепленными на них закладными деталями в виде уголков, вертикальные полки которых соединены с внутренней стороной противолежащей обшивки, причем полосы размещены с шагом, равным ширине элементов среднего слоя, уложенных в пространстве между вертикальными полками закладных деталей в направлении, совпадающем с направлением укладки полос.

2, Многослойная панель-оболочка по п. 1, отличающаяся тем, что закладные детали выполнены совместно с полосой, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р 186231, кл. F 16 L 9/12, 1965.

2. Авторское свидетельство

Р 389227, кл. Е 04 С 2/22, 1968, б 85 785

Составитель Е. Чернявская

Редактор Т, Юрчикова Техред Э.Чужик Корректор М. Пожо

Закаэ 5427/34 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4