Многослойная панель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 11. 80 (2! ) 3003067/29-33

511М Кл з

E 04 С 2/24 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 691-.41" (088. 8) Опубликовано 1510.82. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15. 10, 82 (72) Авторы изобретения

В. у. Котельников и A. A. Жолудев (71) Заявитель (54) МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ

Изобретение относится к слоистым конструкциям, имевших слои листового ячеистого заполнителя, и может найти применение для создания несущих амортизационных конструкций панелей и оболочек в строительстве, на транспорте, в судостроении и авиации.

Известна многослойная панель, вклвчающая наружные обшивки и скрепленные с ними листы заполнителя в виде структуры ячеистого типа с ячейками в форме усеченных пирамид, направлеиных основаниями в противоположные стороны; слои заполнителя соединены между собой по площадкам выступов . Выступы одного иэ листов . выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними выступы других листов.

Менее жесткие листы выполнены с вогнутостями, направленными внутрь выступов, и имеют кривизну, равную кривизне соединенных с ними жестких выступов Г11.

Известная многослойная панель характеризуется недостаточными амортизационными свойствами, малым удельным энергопоглощением при амортизации, обусловленной однократным использованием поверхности мягкого выступа на выворачивание, несущест-, венным эффектом прогрессивного воз-. растания нагрузки амортизации, вызванной только конусностьв выступов.

Наиболее близкой к изобретению является многослойная панель, включающая наружные обшивки и слои заполнителя из отдельных листов в виде структур ячеистого типа, оболочковые выступы одного из которых выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними оболочковые. выступы другого листа, и имеют осесимметричные вогнутости, направленные внутрь выступов и повторяющих кривизну соединенных с

15 ними более жестких выступов, причем в полостях выступов установлены вкладыши в виде разновеликих оболочковых элементов, расположенные по оси выступов (2).

Ход амортизации данной панели ограничен высотой выступов и составляет не более половины толщины панели, так как в процессе амортизации сближение слоев происходит до величины, когда жесткие выступы упираются в противоположнув обшивку.

Цель изобретения — улучшение амортизационных свойств.

Цель достигается тем, что в многослойной панели, включающей наружные

966188 обшивки и слои заполнителя из отдельных листон н виде структур ячеистого типа, оболочкбвые выступы одного из которых выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними оболочконые высту " пы другого листа, и имеют осесиичет- 5 ричные вогнутости, направленные внутрь выступов и повторяющие кривизну соединенных с ними более жестких выступов, Бричем в полостях выступов установле.ны вкладыши н виде разновеликих оболочковых элементов, расположенные о оси выступон, вкладыши имеют разную жесткость, расположены по оси противолежащих выступов и прикреплены к обшивкам в основаниях выступов, а вкладыши меньшей жесткости выполнены с осесимметричной ногнутостью, соответствующей ногнутостям оболочковых выступов, причем зазор между вкладышем и оболочкой выстуПа, .в полости которого он расположен, со- 20 ответствует зоне выворачивания суммарной толщины оболочконкх выступов, ! а вкладыш, расположенный внутри более жесткого выступа, имеет жесткость, болы: ую суммарной жесткости оболоч- 35 ковых выступов и вкладыша, расположенного внутри менее жесткого выступа.

Кроме того, вкладыши расположены от вогнутых участков оболочковых 30 выступов на расстоянии ступени хода амортизации.

На фиг.. 1 изображена панель, в аксонометрии; на фиг. 2 — разрез многослойной панели, на фиг. 3 — кон- Ц тактируюгme выступы н начальном положении; на фиг. 4 и 5 — выступы н момент начала деформирования большего и меньшего вложенных оболочковых элементов, на фиг. б — выстУпи н мо- 4О мент полного исчерпынания рабочего хода амортизации при пластическом деформиронании.. .- Конструкция панели (фиг. 2) включает наружные обшивки 1 и 2 и скреп- 45 ленные с ними листы заполнителя 3 и

4 с оболочкоными элементами (выступами) 5 и б. Оболочконые элементы— вкладыши 7 и 8 .осесимметрично установлены внутри выступов 5 и б на расстоянии ступени хода амортизации от выпукло-вогнутых Участков выстУпов

5 и 6 соответстненно, и представляют собой геометрически подобные по боковой образующей поверхности соотнет55 стнующими ныступами тела, имеющие возрастающую жесткость. жесткость оболоч кового элемен та 7 больше суммарной жесткости выступов 5 и б, а жесткость элемента 8 — выступов 5 и б и оболочконого элемента 7. Оболочко- 60 ные элементы 7 и 8, установленные н полости выступов 5 и б, имеют основания 9 и 10, соединенные с выступами

5 и б отбортонкой 11 и 12. Своими основаниями 9 и 10 оболочконые элементы 65

5 и б соединены с несущими слоями

1 и 5 соответственно, Оболочковый элемент 7 повторяет форму выпуклости оболочкового элемента 8 и соответствующего участка 13 соединения выступов

5 и 6, ныступ 5 повторяет выпукловогнутостями 13 и 14 форму выступа

6 и элементов 7 и 8, Сечения панели по взаимно перпендикулярныч плоскостям идентичны. Расстояние между боковыми поверхностями оболочковых элементов 7 и 8 и выступов 5 и 6 соответствует зоне перегиба ныпуклостей и изогнутостей.противоположных выступов б и 5 соответственно.

Изготовление конструкции может быть осуществлено следУющим обРазом.

Известными методами штамповки в постепенно углубляющихся пуансонах и матрицах штампуются листы заполнителя 3 и 4 со своими выступа- ми 5 и б и оболочковые элементы 7 к 8. Производится соединение контактной аваркой (пайкой, склеиванием) листов заполнителя 3 и 4 между собой по выпукло-вогнутым поверхностям выступов 5 и 6. Затем в выступы

5 и б устанавливают оболочковые элементы 7 и 8 и соединяются с соответствуь7щими выступами по отбортовкам

11 и 12 (пайка) ..Соединение пакета слоев производится пайкой (контакт.ной сваркой) между листами заполнителя 3 и 4 и основаниями оболочковых элементов с соответствующими несущими слоями 1 и 2. Жесткостные параметры листов .(модуль упругости, толшинн и др.) заполнители и оболочковых элементов выбираются таким образом, что выступ 5 является менее жестким, чем выступ б, оболочковый элемент 7 — более жестким, чем совместная жесткость выступов 5 и б, оболочковый элемент 8 — более жестким, чем оболочковый элемент 7 и выступы 5 и б. Причем, необходимо учитывать влияние на параметры жесткости соединяющего слоя между выступами 5 и 6 (пайка, сварка, склеивание) .

В результате воздействия закритических нагрузок на несущие обшивки (2) происходит их сближение друг с другом за счет развития ногнутостей выступа 5, т.е. по мере углубления выступов б осуществляется ныворачинание материала выступа 5.

Если действующая нагрузка достаточная для полного оседания выступа 5 н соответствующую вогнутость оболочконого элемента 7, то дальнейшее сближение слоев происходит за счет развития вогнутостей ныступа 6 и обратного выворачивания вогнутостей выступа 5 до момента посадки вогнутой средней части выступа 6 на оболочковый элемент 8. Далее сближение несущих листов осуществляется за счет

966188 пла стич ес кого деформи ров ания вогнутости оболочкового элемента 7 и обратного выворачивания выступов 6 и 5.

При этом вывернутый материал разновысоких выступов и оболочковых элементов, поочередно наслаиваясь на. более жесткие выступы (оболочковые элементы), увеличивает его общую изгибную жесткость (вследствие ее неличейной завнсимости от толщины), что, с одной стороны, увеличивает энергию .10 амортизации, а с другой стороны, увеличивает жесткость выпуклой рабочей части выступов.

После прекращения действия нагрузки конструкция в первоначальное положе- 15 ние не возвращается, а занимает не-- которое положение, при котором толщина пакета несколько уменьшается, однако при этом увеличивается прочность пакета на сдвиг за счет зацепления оболочковых элементов друг за друга.

Таким образом, в улучшении амортизационных свойств панели выражается эффект предлагаемого изобретения.

ФопмУЛа изобретения

1. Мнотослойная панель, включающая наружные обшивки и, слои заполнителя из отдельных листов в виде структур ячеистого типа, оболочковые выступы одного иэ которых выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними оболочковые выступы другоro листа, и имеют осесимметричные вогнутос- З> ти, направленные внутрь выступов и

1 повторяющие кривизну соединенных с ними более жестких выступов, причем в полостях выступов. установлены вкладыши в виде разновеликих оболочковых элементов, расположенные по оси выступов, отличающаяся тем, что, с целью улучшения амортизационных свойств, вкладыши имеют разную жесткость, расположены по оси противолежащих выступов и прикреплены к обшивкам в основаниях выступов, а вкладыши меньшей жесткости выполнены с осесимметричной вогнутостью, соответствующей вогнутостям оболочковых выступов, причем зазор между вкладыmeM и оболочкой выступа, в полости которого он расположен, соответствует зоне выворачивания суммарной толщины оболочковых выступов, а вкладыш, расположенный внутри более жесткого выступа, имеет жесткость, большую суммарной жесткости оболочковых выступов и вкладыша, расположенного внутри жесткого выступа.

2., Панель по п. 1, о .т л и ч аю щ а я с я тем, что вкладыши расположены от вогнутых участков оболочковых выступов на расстоянии ступени хода амортизации. !

Источ ник и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2762712/33, кл. E 04 С 2/24, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2954601/33, кл. Е 04 С 2/24, 1980 (прототип).

966188

Фиг.

Фиг.3

Составитель E. Чернявская

Редактор Л. Повхан Техред М.Гергель Корректор Г. Решетник

Заказ 7793/41 Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4