BR112018015994B1

BR112018015994B1 - SANDWICH BUILDING ELEMENT WITH AN OPEN CORE STRUCTURE COMPOSED OF CLOSED WRAPPED TETRAHEDRONS

Info

Publication number: BR112018015994B1
Application number: BR112018015994-8A
Authority: BR
Inventors: Michail STOCKFELT
Original assignee: Nitiu Ab
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2023-07-04

Abstract

Um elemento de construção em sanduíche (100) é descrito. O elemento de construção em sanduíche compreende um primeiro elemento (101) com uma face, se estendendo em uma direção longitudinal com uma espessura e uma altura sendo menores que o comprimento longitudinal, e um segundo elemento (102) com uma face, se estendendo na mesma direção longitudinal que o primeiro elemento com uma espessura e uma altura sendo menores que o comprimento longitudinal, em que o segundo elemento está voltado para a face plana do primeiro elemento (101). O elemento de construção em sanduíche ainda compreende uma estrutura de núcleo aberto (103) disposta entre, e operativamente conectada ao primeiro elemento (101) e ao segundo elemento (102), em que a estrutura de núcleo aberto compreende várias estruturas de tetraedros acondicionadas fechadas (201).A sandwich building element (100) is described. The sandwich building element comprises a first element (101) with a face, extending in a longitudinal direction with a thickness and a height being less than the longitudinal length, and a second element (102) with a face, extending in the longitudinal direction. same longitudinal direction as the first element with a thickness and height being less than the longitudinal length, wherein the second element faces the flat face of the first element (101). The sandwich building element further comprises an open core structure (103) disposed between and operatively connected to the first element (101) and the second element (102), wherein the open core structure comprises a plurality of closed packed tetrahedral structures (201).

Description

TECHNICAL FIELD

[001] A presente invenção se refere a um elemento de construção em sanduíche, e mais particularmente a um elemento de construção em sanduíche com um núcleo aberto.[001] The present invention relates to a sandwich building element, and more particularly to a sandwich building element with an open core.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Um problema durante o projeto de um navio, por exemplo, encontrado hoje é que se, por exemplo, um casco de um navio é fabricado com ligas e desenho modernos, o casco se torna leve e forte, mas o convés e as várias paredes verticais e horizontais usados na construção de um navio se tornam pesados se desenho padrão é usado. Portanto, existe uma necessidade de painéis leves e resistentes de várias dimensões e áreas.[002] A problem during the design of a ship, for example, encountered today is that if, for example, a ship's hull is manufactured with modern alloys and design, the hull becomes light and strong, but the deck and various vertical and horizontal walls used in building a ship become heavy if standard design is used. Therefore, there is a need for light and strong panels of various dimensions and areas.

[003] Um desenho promissor para tais painéis é descrito em US 8.650.756 B2 que fornece uma solução que envolve tanto extrusão de painéis quando fabricação de aditivo/subtrativa. E extrusão é usada, os materiais disponíveis para construção são bastante limitados e uma liga leve, tal como liga de alumina seria a candidata mais provável. No entanto, se o casco do navio é fabricado em aço inoxidável existe um problema relacionado com a união de ligas de alumina e aço inoxidável. Existe uma alternativa para fabricar painéis usando fabricação aditiva/subtrativa, mas esta alternativa é bastante cara se forem desejados painéis grandes.[003] A promising design for such panels is described in US 8,650,756 B2 which provides a solution that involves both panel extrusion and additive/subtractive fabrication. If extrusion is used, the materials available for construction are quite limited and a light alloy such as an alumina alloy would be the most likely candidate. However, if the ship's hull is made of stainless steel, there is a problem related to the union of alumina alloys and stainless steel. There is an alternative to manufacturing panels using additive/subtractive manufacturing, but this alternative is quite expensive if large panels are desired.

[004] Além do mais, o desenho de treliça usado em US 8.650.756 B2 é bastante fraco e deixa espaço para aperfeiçoamento. Uma de suas vantagens é que o núcleo do material em sanduíche pode ser formado curvando uma malha metálica em uma rede piramidal. É bem conhecido em mecânica dos sólidos que esta estrutura de treliça está longe de ser ótima de um ponto de vista de resistência estrutural, por exemplo, se um dos cantos da base da treliça piramidal é submetido a momentum.[004] Furthermore, the lattice design used in US 8,650,756 B2 is quite weak and leaves room for improvement. One of its advantages is that the core of the sandwich material can be formed by bending a metallic mesh into a pyramidal network. It is well known in solid mechanics that this truss structure is far from optimal from a structural strength point of view, for example if one of the corners of the base of the pyramidal truss is subjected to momentum.

[005] É um objetivo da presente invenção fornecer uma solução que seja compatível com desenho moderno de navio que envolve cascos leves.[005] It is an objective of the present invention to provide a solution that is compatible with modern ship design involving light hulls.

[006] É outro objetivo da presente invenção fornecer uma construção em sanduíche mais robusta e resistente que forneça simultaneamente uma densidade muito baixa.[006] It is another object of the present invention to provide a more robust and resistant sandwich construction that simultaneously provides a very low density.

[007] É outro objetivo da presente invenção fornecer uma construção em sanduíche que forneça excelente resistência contra agentes ou ambientes corrosivos.[007] It is another object of the present invention to provide a sandwich construction that provides excellent resistance against corrosive agents or environments.

SUMMARY OF THE INVENTION

[008] De acordo com a presente invenção, os objetivos mencionados acima e outras vantagens são obtidos fornecendo um elemento de construção em sanduíche de acordo com a reivindicação independente.[008] According to the present invention, the above-mentioned objectives and other advantages are achieved by providing a sandwich building element according to the independent claim.

[009] Em um aspecto, a presente invenção fornece um elemento de construção em sanduíche. O elemento de construção em sanduíche compreende um primeiro elemento com uma face, se estendendo em uma direção longitudinal com uma espessura e uma altura sendo menores que o comprimento longitudinal. O elemento de construção em sanduíche ainda compreende um segundo elemento com uma face, se estendendo na mesma direção longitudinal que o primeiro elemento com uma espessura e uma altura sendo menores que o comprimento longitudinal, em que o segundo elemento está voltado para a face plana do primeiro elemento. O elemento de construção em sanduíche ainda compreende uma estrutura de núcleo aberto disposta entre, e operativamente conectada ao primeiro elemento e ao segundo elemento.[009] In one aspect, the present invention provides a sandwich construction element. The sandwich building element comprises a first element with a face, extending in a longitudinal direction with a thickness and a height being less than the longitudinal length. The sandwich building element further comprises a second element having a face, extending in the same longitudinal direction as the first element with a thickness and a height being less than the longitudinal length, wherein the second element faces the planar face of the first element. The sandwich building element further comprises an open core structure disposed between and operatively connected to the first element and the second element.

[010] O elemento de construção em sanduíche é caracterizado em que a estrutura de núcleo aberto compreende várias estruturas de tetraedros acondicionadas fechadas.[010] The sandwich building element is characterized in that the open core structure comprises several closed wrapped tetrahedral structures.

[011] Os termos “plano”, “acondicionado fechado”, e “célula unitária”, como usados aqui devem ser interpretados em um sentido amplo. O termo “plano” deve ser interpretado como essencialmente plano. O termo “acondicionado fechado” deve ser interpretado como completamente acondicionada, “célula unitária” deve ser interpretado como um elemento usado para acondicionar fechado um volume, isto é, preencher completamente o volume com células unitárias.[011] The terms “flat”, “closed packaged”, and “unit cell”, as used herein should be interpreted in a broad sense. The term "flat" should be interpreted as essentially flat. The term “closed packing” should be interpreted as completely packed, “unit cell” should be interpreted as an element used to tightly pack a volume, ie completely fill the volume with unit cells.

[012] Em uma modalidade do elemento de construção em sanduíche, a estrutura de núcleo aberto compreende pelo menos dois elementos planos dispostos entre o primeiro elemento e o segundo elemento, em que pelo menos dois elementos planos são dispostos entre as faces do primeiro elemento e do segundo elemento, e voltados um para o outro com uma primeira distância entre os dois elementos.[012] In one embodiment of the sandwich building element, the open core structure comprises at least two flat elements arranged between the first element and the second element, wherein at least two flat elements are arranged between the faces of the first element and of the second element, and facing each other with a first distance between the two elements.

[013] Em uma modalidade do elemento de construção em sanduíche, a estrutura de núcleo aberto compreende várias células unitárias dispostas entre dois dos pelo menos dois elementos planos, em que cada célula unitária compreende dois paralelogramos planos dispostos em uma relação de interseção sobreposta ao longo de uma diagonal dos dois paralelogramos planos, com um ângulo entre os dois paralelogramos planos.[013] In one embodiment of the sandwich building element, the open-core structure comprises a plurality of unit cells disposed between two of the at least two flat elements, wherein each unit cell comprises two flat parallelograms arranged in an overlapping intersecting relationship along of a diagonal of the two plane parallelograms, with an angle between the two plane parallelograms.

[014] Em uma modalidade, em que cada paralelogramo compreende uma fenda ao longo da diagonal do paralelogramo a partir de um canto para elo menos o centro do paralelogramo, em que a fenda é configurada para receber um paralelogramo correspondente com uma fenda, de modo que os dois paralelogramos são unidos ao longo da diagonal de cada paralelogramo. Nesta maneira, uma junta forte e flexível entre o primeiro paralelogramo e o segundo paralelogramo pode ser obtida.[014] In one embodiment, in which each parallelogram comprises a slot along the diagonal of the parallelogram from a corner to at least the center of the parallelogram, in which the slot is configured to receive a corresponding parallelogram with a slot, so that the two parallelograms are joined along the diagonal of each parallelogram. In this way, a strong and flexible joint between the first parallelogram and the second parallelogram can be obtained.

[015] Em uma modalidade, cada um dos paralelogramos da célula unitária compreende recessos dispostos a uma distância da diagonal. Esta maneira permite uma conexão aberta entre as várias células unitárias. Além do mais, isto permite que a célula unitária seja dimensionada para uma carga específica sem massa desnecessária.[015] In one embodiment, each of the parallelograms of the unit cell comprises recesses arranged at a distance from the diagonal. This way allows for an open connection between the various unit cells. Furthermore, this allows the unit cell to be sized for a specific load without unnecessary mass.

[016] Em uma modalidade, a diagonal é a diagonal mais curta dos dois paralelogramos planos. Desta maneira, uma célula unitária preferida é obtida.[016] In one embodiment, the diagonal is the shorter diagonal of the two plane parallelograms. In this way, a preferred unit cell is obtained.

[017] Em uma modalidade, a face do primeiro elemento e a face do segundo elemento são planas. Desta maneira, um elemento de construção simétrico é obtido.[017] In one embodiment, the face of the first element and the face of the second element are flat. In this way, a symmetrical building element is obtained.

[018] Em uma modalidade, as várias células unitárias são formadas por duas matrizes planas, em que cada matriz plana compreende um padrão de onda triangular repetida formada por um primeiro paralelogramo tendo uma primeira borda conectada operativamente a uma borda de um paralelogramo intermediário. Desta maneira, uma maneira eficiente de fabricar as células unitárias é obtida.[018] In one embodiment, the plurality of unit cells are formed by two plane arrays, wherein each plane array comprises a repeating triangular wave pattern formed by a first parallelogram having a first edge operatively connected to an edge of an intermediate parallelogram. In this way, an efficient way of manufacturing the unit cells is obtained.

[019] Em uma modalidade, a construção em sanduíche compreende letal laminado, e em uma modalidade preferida o metal laminado é feito de aço inoxidável. Desta maneira, a estrutura em sanduíche pode resistir a agentes e ambientes corrosivos simultaneamente, quando a construção em sanduíche é leve e fornece excelente resistência estrutural.[019] In one embodiment, the sandwich construction comprises laminated lethal, and in a preferred embodiment the laminated metal is made of stainless steel. In this way, the sandwich structure can resist corrosive agents and environments simultaneously, while the sandwich construction is lightweight and provides excellent structural strength.

[020] Um entendimento Mais completo da invenção, bem como aspectos adicionais e vantajosos da mesma, serão obtidos por referência à descrição detalhada seguinte e desenhos.[020] A more complete understanding of the invention, as well as additional and advantageous aspects thereof, will be obtained by reference to the following detailed description and drawings.

BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[021] A Figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de uma modalidade de uma estrutura em sanduíche de acordo com a presente invenção.[021] Figure 1 is a schematic perspective view of one embodiment of a sandwich structure according to the present invention.

[022] A Figura 2 é uma vista em perspectiva esquemática de uma modalidade de uma construção em sanduíche de acordo com a presente invenção.[022] Figure 2 is a schematic perspective view of one embodiment of a sandwich construction according to the present invention.

[023] A Figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática de uma célula unitária da presente invenção.[023] Figure 3 is a schematic perspective view of a unit cell of the present invention.

[024] A Figura 4 é uma vista plana esquemática de paralelogramos de acordo com a presente invenção.[024] Figure 4 is a schematic plan view of parallelograms according to the present invention.

[025] A Figura 5 é uma vista planar de uma modalidade de uma matriz plana de acordo com a presente invenção.[025] Figure 5 is a plan view of one embodiment of a flat die according to the present invention.

[026] A Figura 6 é uma vista em perspectiva esquemática de uma modalidade de uma matriz plana de acordo com a presente invenção.[026] Figure 6 is a schematic perspective view of one embodiment of a flat die according to the present invention.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[027] A descrição seguinte é para ilustração e exemplificação da invenção somente e não é destinada a limitar a invenção às modalidades específicas descritas.[027] The following description is for illustration and exemplification of the invention only and is not intended to limit the invention to the specific embodiments described.

[028] Todas as referências citadas aqui, incluindo patentes e pedidos de patente são incorporados por referência em sua totalidade.[028] All references cited herein, including patents and patent applications are incorporated by reference in their entirety.

[029] A menos que definidos de outro modo, termos técnicos e científicos têm o mesmo significado como comumente entendidos por alguém versado na técnica á qual a invenção pertence.[029] Unless defined otherwise, technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by someone skilled in the art to which the invention belongs.

[030] O significado dos termos “plano”, “acondicionado fechado” e “célula unitária” como usados aqui são como segue.[030] The meaning of the terms “flat”, “closed packaged” and “unit cell” as used herein are as follows.

[031] O termo “plano” deve ser interpretado como essencialmente plano.[031] The term “flat” should be interpreted as essentially flat.

[032] O termo “acondicionado fechado” significa que um volume é completamente preenchido com uma construção básica em uma maneira simétrica e repetitiva.[032] The term “closed packing” means that a volume is completely filled with a basic construction in a symmetrical and repeatable manner.

[033] A “célula unitária” é a geometria básica usada para acondicionar fechado um volume.[033] The “unit cell” is the basic geometry used to pack a volume closed.

[034] A Figura1 mostra uma vista em perspectiva explodida de um elemento de construção em sanduíche, em geral designado 100, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. O elemento de construção em sanduíche 100 compreende um primeiro elemento 101 com uma face plana e um segundo elemento 102 com uma face plana sendo paralela e voltada para a face plana do primeiro elemento 101. O elemento de construção em sanduíche ainda compreende uma estrutura de núcleo aberto 103 disposta entre o primeiro elemento 101 e o segundo elemento 102. A estrutura de núcleo aberto 103 é conectada operativamente no primeiro elemento 101 e no segundo elemento 102.[034] Figure 1 shows an exploded perspective view of a sandwich building element, generally designated 100, according to a first embodiment of the present invention. The sandwich building element 100 comprises a first element 101 having a planar face and a second element 102 with a planar face being parallel and facing the planar face of the first element 101. The sandwich building element further comprises a core structure 103 disposed between the first element 101 and the second element 102. The open core structure 103 is operatively connected to the first element 101 and the second element 102.

[035] A estrutura de núcleo aberto 103 compreende várias estruturas de tetraedros acondicionados fechados 201.[035] The open core structure 103 comprises several closed wrapped tetrahedral structures 201.

[036] Além do mais, a estrutura de núcleo aberto compreende pelo menos dois elementos planos 104, 105 dispostos entre o primeiro elemento 101 e o segundo elemento 102. O pelo menos dois elementos panos 104, 105 são dispostos perpendiculares às faces planas do primeiro elemento 101 e o segundo elemento 102, e voltados um para o outro com uma primeira distância entre os dois elementos planos 104, 105.[036] Furthermore, the open core structure comprises at least two flat elements 104, 105 arranged between the first element 101 and the second element 102. The at least two cloth elements 104, 105 are arranged perpendicular to the flat faces of the first element 101 and the second element 102, and facing each other with a first distance between the two flat elements 104, 105.

[037] Os dois elementos planos 104, 105 e o primeiro elemento 101 e o segundo elemento 102 definem um volume em formato de caixa. Este volume é preenchido com células unitárias 106 em um padrão repetido como mostrado explodido na Figura 1.[037] The two flat elements 104, 105 and the first element 101 and the second element 102 define a box-shaped volume. This volume is filled with 106 unit cells in a repeating pattern as shown exploded in Figure 1.

[038] Na Figura 2a o elemento de construção em sanduíche 100 é mostrado com as células unitárias 106 acondicionadas juntas. Nesta Figura 2a, é mostrado que acondicionando as células unitárias juntas, ao volume em formato de caixa é acondicionado fechado preenchido com estruturas de tetraedros 201. Nesta figura o primeiro elemento 101 e o segundo elemento 102 não são mostrados, à medida que eles obstruiriam a vista em perspectiva das estruturas de tetraedros 201. Na Figura 2b, um elemento plano adicional 202 é adicionado ao pelo menos dois elementos planos 104, 105 a uma distância igual à primeira distância, e o volume definido pelos elementos planos 105, 202 é acondicionado fechado com estruturas de tetraedros. Adicionando mais elementos planos e painéis de células unitárias de tamanhos arbitrários podem ser formados em um padrão repetitivo.[038] In Figure 2a the sandwich building element 100 is shown with the unit cells 106 packed together. In this Figure 2a, it is shown that by packing the unit cells together, the box-shaped volume is packed closed filled with tetrahedron structures 201. In this figure the first element 101 and the second element 102 are not shown, as they would obstruct the perspective view of the tetrahedral structures 201. In Figure 2b, an additional flat element 202 is added to the at least two flat elements 104, 105 at a distance equal to the first distance, and the volume defined by the flat elements 105, 202 is packed closed with tetrahedral structures. By adding more flat elements and unit cell panels of arbitrary sizes can be formed into a repeating pattern.

[039] Na Figura 3, a célula unitária 106 é mostrada em uma vista em perspectiva com uma caixa pontilhada imaginária adicionada 3400 como uma estrutura de ajuda. A caixa pontilhada 300 tem uma largura b, uma profundidade d, e uma altura h em unidades arbitrárias. Em um primeiro canto 307 é um sistema de coordenadas definido com um eixo X ao longo da linha de base da direção de largura da caixa 300, um eixo Y se estende ao longo da linha de base da direção de profundidade da caixa 300, e um eixo Z se estende ao longo da linha de base da direção de altura da caixa 300. A fim de definir a célula unitária 106 seis pontos são necessários. Estes seis pontos são como segue p1=[0,0,0], p2=[b/2,0,h], p3=[0,d,h], p4=[b/2,d,0], p5=[b,d,h] e p6=[b,0,0], onde [coordenada X, coordenada Y, coordenada Z]. Como pode ser visto na Figura 3, os seis pontos na célula unitária, definida acima, definem dois tetraedros compartilhando uma espinha diagonal. Os tetraedros podem ter um plano XZ que é perpendicular ao plano XY e são assim tetraedros assimétricos.[039] In Figure 3, the unit cell 106 is shown in a perspective view with an added imaginary dotted box 3400 as a helping structure. The dotted box 300 has a width b, a depth d, and a height h in arbitrary units. At a first corner 307 is a coordinate system defined with an X axis along the baseline of the box width direction 300, a Y axis extending along the baseline of the box depth direction 300, and a Z axis extends along the baseline of the box height direction 300. In order to define unit cell 106 six points are needed. These six points are as follows p1=[0,0,0], p2=[b/2,0,h], p3=[0,d,h], p4=[b/2,d,0], p5=[b,d,h] and p6=[b,0,0], where [X coordinate, Y coordinate, Z coordinate]. As can be seen in Figure 3, the six points in the unit cell, defined above, define two tetrahedrons sharing a diagonal spine. Tetrahedra can have an XZ plane that is perpendicular to the XY plane and are thus asymmetric tetrahedra.

[040] A Figura 3 mostra que um primeiro paralelogramo 301 é formado por pontos p2, p3, p4 e p6. Um segundo paralelogramo 302 é formado por p1, p2, p5, e p4. Estes dois paralelogramos planos 301, 302 são dispostos em uma relação de interseção sobreposta ao longo de uma diagonal d entre os pontos p2 e p4, com um ângulo 303 entre dois paralelogramos planos 301, 302. A partir desta figura, um triângulo é identificado no plano X-Z entre os pontos p1, p2 e p6 e a partir de um ponto de vista de mecânica de sólidos este triângulo é mais preferivelmente um triângulo equilátero.[040] Figure 3 shows that a first parallelogram 301 is formed by points p2, p3, p4 and p6. A second parallelogram 302 is formed by p1, p2, p5, and p4. These two plane parallelograms 301, 302 are disposed in an overlapping intersecting relationship along a diagonal d between points p2 and p4, with an angle 303 between two plane parallelograms 301, 302. From this figure, a triangle is identified in the X-Z plane between points p1, p2 and p6 and from a solid mechanics point of view this triangle is most preferably an equilateral triangle.

[041] Em uma célula unitária de acordo com a presente descrição, é formado um volume entre os tetraedros, que é assimétrica e têm dois dos planos perpendiculares. Isto tem a vantagem que um padrão com células unitárias que alternam a orientação pode criar um paralelepípedo retangular, isto é, um volume com lados paralelos que é bom ou vantajoso, por exemplo, para gerar chapas, placas, colunas, e perfis de vigas. Isto está em contraste com uma célula unitária baseada em tetraedros simétricos. Um tetraedro simétrico é definido como tendo quatro faces de triângulo equilátero, onde cada ângulo em plano é 60° e cada borda é de um comprimento igual, tetraedros simétricos não podem facilmente ser montados em um padrão que fornece lados planos, paralelos. Agora com referência à Figura 4a-c, as modalidades diferentes dos paralelogramos 301, 302 serão discutidas.[041] In a unit cell according to the present description, a volume is formed between the tetrahedrons, which is asymmetric and have two of the planes perpendicular. This has the advantage that a pattern with unit cells that alternate orientation can create a rectangular parallelepiped, i.e., a volume with parallel sides, which is good or advantageous, for example, for generating sheets, plates, columns, and beam profiles. This is in contrast to a unit cell based on symmetric tetrahedra. A symmetric tetrahedron is defined as having four equilateral triangle faces, where each plane angle is 60° and each edge is of equal length, symmetric tetrahedrons cannot easily be assembled into a pattern that provides flat, parallel sides. With reference now to Figure 4a-c, different embodiments of the parallelograms 301, 302 will be discussed.

[042] Na Figura 4a, uma primeira modalidade de um paralelogramo 400a é descrita. O paralelogramo 400a compreende uma fenda 401 ao longo da diagonal d do paralelogramo a partir de um canto para pelo menos o centro 403 do paralelogramo.[042] In Figure 4a, a first embodiment of a parallelogram 400a is depicted. The parallelogram 400a comprises a slot 401 along the diagonal d of the parallelogram from one corner to at least the center 403 of the parallelogram.

[043] A fenda 401 é configurada para receber um paralelogramo correspondente 400a com uma fenda 401 de modo que os dois paralelogramos são unidos ao longo da diagonal de cada paralelogramo, tal que as partes terminais da fenda dos dois paralelogramos se sobrepõem. O paralelogramo é também assimétrico quando dois dos lados são mais longos que os outros dois, desse modo formando um retângulo inclinado. Quando dois de tais paralelogramos são unidos, por exemplo, colocando um dentro do outro por meio das fendas, criam uma cruz que formatam ou formam a parte traseira diagonal de dois tetraedros.[043] The slit 401 is configured to receive a corresponding parallelogram 400a with a slit 401 so that the two parallelograms are joined along the diagonal of each parallelogram, such that the end parts of the slit of the two parallelograms overlap. The parallelogram is also asymmetrical when two of the sides are longer than the other two, thus forming a slanted rectangle. When two such parallelograms are joined together, for example by placing one inside the other through the slits, they create a cross that forms or forms the diagonal back part of two tetrahedrons.

[044] Na Figura 4b, é descrita uma segunda modalidade de um paralelogramo 400b. Este paralelogramo 400b compreende recessos 404b dispostos a distância da diagonal d. Nesta modalidade particular, os recessos são triângulos, mas outros formatos são possíveis é claro, tais como furos 404b e 404c como descrito na Figura 4c.[044] In Figure 4b, a second embodiment of a parallelogram 400b is described. This parallelogram 400b comprises recesses 404b arranged at a distance from the diagonal d. In this particular embodiment, the recesses are triangles, but other shapes are possible of course, such as holes 404b and 404c as depicted in Figure 4c.

[045] O propósito dos recessos pode ser fornecer uma estrutura mais leve, ou permitir a comunicação fluida entre as células unitárias. Em uma modalidade, os pelo menos dois elementos planos compreendem recessos para os mesmos propósitos.[045] The purpose of the recesses may be to provide a lighter structure, or to allow for fluid communication between unit cells. In one embodiment, the at least two flat elements comprise recesses for the same purposes.

[046] O paralelogramo pode também compreender abas ao longo dos lados do paralelogramo voltados para pelo menos dois elementos planos, em que os elementos planos compreendem recessos correspondentes. Desta maneira, as células unitárias podem ser operativamente conectadas com pelo menos dois elementos planos. Em uma modalidade, as células unitárias são conectadas operativamente no primeiro e segundo elemento, por exemplo, com uma junta soldada ou um adesivo. A Figura 5 descreve uma matriz plana 701 de paralelogramos 702, 705 com paralelogramos intermediários 706. Esta matriz plana 701 forma um padrão de onda triangular repetida por um primeiro paralelogramo 702 tendo uma primeira borda 703 conectada operativamente em uma borda de um paralelogramo intermediário 706.[046] The parallelogram may also comprise tabs along the sides of the parallelogram facing at least two flat elements, wherein the flat elements comprise corresponding recesses. In this way, the unit cells can be operatively connected with at least two flat elements. In one embodiment, the unit cells are operatively connected to the first and second elements, for example, with a soldered joint or an adhesive. Figure 5 depicts a flat array 701 of parallelograms 702, 705 with intermediate parallelograms 706. This flat array 701 forms a triangular wave pattern repeated by a first parallelogram 702 having a first edge 703 operatively connected to an edge of an intermediate parallelogram 706.

[047] Em uma modalidade, a matriz plana pode compreender linhas de dobradura ao longo das bordas comuns 703, 704 entre primeiro paralelogramo adjacente e paralelogramo intermediário, em que o paralelogramo intermediário compreende uma linha de dobradura ao longo de sua diagonal curta.[047] In one embodiment, the flat array may comprise fold lines along common edges 703, 704 between adjacent first parallelogram and intermediate parallelogram, wherein the intermediate parallelogram comprises a fold line along its short diagonal.

[048] Dobrando os paralelogramos de uma primeira matriz plana e uma segunda matriz plana, ao longo das bordas 703 em um primeiro ângulo e os paralelogramos intermediários ao longo das diagonais curtas em um segundo ângulo, é formada uma matriz curvada que pode ser usada para obter uma matriz de células unitárias.[048] By bending the parallelograms of a first flat array and a second flat array, along the edges 703 at a first angle and the intermediate parallelograms along the short diagonals at a second angle, a curved array is formed that can be used to get a matrix of unit cells.

[049] Na Figura 6a uma primeira matriz curvada 601 está disposta oposta a uma segunda matriz curvada 602, com recessos correspondentes alinhados um com outro. Unindo estas matrizes 601, 602, é formada uma matriz de células unitárias. Isto tem o efeito que um grande número de células unitárias pode ser eficientemente fabricado.[049] In Figure 6a a first curved die 601 is arranged opposite a second curved die 602, with corresponding recesses aligned with each other. By joining these matrices 601, 602, a unit cell matrix is formed. This has the effect that a large number of unit cells can be efficiently manufactured.

[050] Em uma modalidade, o elemento de construção em sanduíche compreende metal laminado. E em uma modalidade preferida o metal laminado é aço inoxidável. Desta maneira o elemento de construção em sanduíche pode se eficientemente integrado com um casco moderno de um navio.[050] In one embodiment, the sandwich building element comprises laminated metal. And in a preferred embodiment the laminated metal is stainless steel. In this way the sandwich construction element can be efficiently integrated with a modern ship's hull.

[051] Em uma modalidade da construção em sanduíche, as células unitárias do núcleo de célula aberta são operativamente conectadas aos pelo menos dois elementos planos por meio de abas se estendendo das células unitárias em ranhuras correspondentes nos pelo menos dois elementos planos.[051] In one embodiment of the sandwich construction, the unit cells of the open-cell core are operatively connected to the at least two flat elements by means of tabs extending from the unit cells into corresponding grooves in the at least two flat elements.

[052] Em uma modalidade do elemento de construção em sanduíche, as células unitárias do núcleo de célula aberta são operativamente conectadas ao primeiro elemento e segundo elemento por meio de um adesivo.[052] In one embodiment of the sandwich building element, the open cell core unit cells are operatively connected to the first element and second element by means of an adhesive.

[053] Em uma modalidade do elemento de construção em sanduíche, as células unitárias do núcleo de célula aberta é operativamente conectado ao primeiro elemento e o segundo elemento por meio de solda.[053] In one embodiment of the element of sandwich construction, the unit cells of the open cell core are operatively connected to the first element and the second element by means of soldering.

[054] A presente invenção não é limitada às modalidades preferidas acima descritas. Várias alternativas, modificações, e equivalentes podem ser usados. Portanto, as modalidades acima não devem ser tomadas como limitando o escopo da invenção, que é definida pelas reivindicações anexas.[054] The present invention is not limited to the preferred embodiments described above. Various alternatives, modifications, and equivalents can be used. Therefore, the above embodiments should not be taken as limiting the scope of the invention, which is defined by the appended claims.

Claims

1. Sandwich construction element (100), characterized in that it comprises: a first element (101) with a face, extending in a longitudinal direction with a thickness and a height being less than the longitudinal length; a second element (102) with a face, extending in the same longitudinal direction as the first element with a thickness and a height being less than the longitudinal length, wherein the second element faces the planar face of the first element (101) ; an open core structure (103) disposed between and operatively connected to the first element (101) and the second element (102), wherein the open core structure comprises a plurality of closed wrapped tetrahedral structures (201), wherein the tetrahedrons comprise a plane perpendicular to another plane, wherein the tetrahedron is an asymmetric tetrahedron, wherein a volume is formed by the tetrahedron, being asymmetric and comprising two perpendicular planes, and wherein the tetrahedron comprises two parallelograms (301, 302, 400a-c ), wherein each parallelogram (301, 302, 400a-c) comprises a slit (401) along the diagonal (402) of the parallelogram from a corner to at least one center (403) of the parallelogram, wherein the slit is configured to receive a corresponding parallelogram with a slit (401), so that the two parallelograms are joined along the diagonal of each parallelogram.

2. Sandwich construction element, according to claim 1, characterized by the fact that the open core structure comprises at least two flat elements (104, 105) arranged between the first element (101) and the second element (102 ), wherein at least two flat elements (104, 105) are arranged between the faces of the first element (101) and the second element (102), and facing each other with a first distance between the two elements (104, 105).

3. Sandwich construction element, according to claim 2, characterized by the fact that the open core structure comprises several unit cells (106) arranged between two of the at least two flat elements (104, 105), in which each unit cell comprises two plane parallelograms (301, 302) disposed in an overlapping intersecting relationship along a diagonal of the two plane parallelograms (301, 302), with an angle (303) between the two plane parallelograms (301, 302).

4. Sandwich building element, according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that each of the parallelograms of the unit cell (106) comprises recesses arranged at a distance from the diagonal.

5. Sandwich construction element, according to any one of claims 1 to 4, characterized by the fact that the diagonal is the shorter diagonal of the two flat parallelograms (301, 302).

6. Sandwich construction element, according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that the face of the first element (101) and the face of the second element (102) are flat.

7. Sandwich construction element, according to claim 6, characterized by the fact that at least two flat elements (104, 105) are arranged perpendicular to the flat faces of the first element (101) and the second element (102).

8. Sandwich building element, according to any one of claims 3 to 7, characterized by the fact that the various unit cells are formed by two flat arrays, each flat array (701) comprising a repeating triangular wave pattern formed by a first parallelogram (702) having a first edge (703) operatively connected to an edge of an intermediate parallelogram.

9. Sandwich construction element, according to claim 6, characterized by the fact that the flat matrix (701) comprises folding lines along the common edges (703, 704) between the first adjacent parallelogram and intermediate parallelogram, in that the intermediate parallelogram comprises a fold line along its short diagonal.

10. Sandwich construction element, according to any one of claims 1 to 9, characterized by the fact that the sandwich construction comprises laminated metal.

11. Sandwich construction element, according to claim 10, CHARACTERIZED by the fact that the laminated metal is stainless steel.

12. Sandwich building element according to any one of claims 1 to 11, characterized by the fact that the unit cells of the open cell core are operatively connected in at least two flat elements by means of tabs extending from the unit cells in corresponding grooves in the at least two flat elements.

13. Element of sandwich construction, according to any one of claims 1 to 12, characterized by the fact that the unit cells of the open cell core are operatively connected in the first element and in the second element by means of adhesive.

14. Element of sandwich construction, according to any one of claims 1 to 13, characterized by the fact that the unit cells of the open cell core are operatively connected to the first element and to the second element by means of soldering.