CN108699840B - 具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件 - Google Patents

具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件 Download PDF

Info

Publication number
CN108699840B
CN108699840B CN201780010022.8A CN201780010022A CN108699840B CN 108699840 B CN108699840 B CN 108699840B CN 201780010022 A CN201780010022 A CN 201780010022A CN 108699840 B CN108699840 B CN 108699840B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sandwich construction
parallelogram
construction element
element according
planar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780010022.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108699840A (zh
Inventor
M·斯托克费尔特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitiu AB
Original Assignee
Nitiu AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitiu AB filed Critical Nitiu AB
Publication of CN108699840A publication Critical patent/CN108699840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108699840B publication Critical patent/CN108699840B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C3/06—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with substantially solid, i.e. unapertured, web
    • E04C3/07—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with substantially solid, i.e. unapertured, web at least partly of bent or otherwise deformed strip- or sheet-like material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/14—Making other products
    • B21C23/142—Making profiles
    • B21C23/145—Interlocking profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D47/00—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D47/00—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B21D47/01—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures beams or pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14—Hull parts
    • B63B3/68—Panellings; Linings, e.g. for insulating purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/40—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods
    • B63B73/43—Welding, e.g. laser welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/40—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods
    • B63B73/46—Gluing; Taping; Cold-bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/02—Driving of auxiliaries from propulsion power plant
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/005—Girders or columns that are rollable, collapsible or otherwise adjustable in length or height
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C3/08—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like components; Honeycomb girders
    • E04C3/09—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like components; Honeycomb girders at least partly of bent or otherwise deformed strip- or sheet-like material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/16—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate against adverse conditions, e.g. extreme climate, pests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2231/00—Material used for some parts or elements, or for particular purposes
    • B63B2231/02—Metallic materials
    • B63B2231/04—Irons, steels or ferrous alloys
    • B63B2231/06—Stainless steels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2241/00—Design characteristics
    • B63B2241/02—Design characterised by particular shapes
    • B63B2241/10—Design characterised by particular shapes by particular three dimensional shapes
    • B63B2241/16—Design characterised by particular shapes by particular three dimensional shapes polyhedral
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C2003/0404—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects
    • E04C2003/0408—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by assembly or the cross-section
    • E04C2003/0413—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by assembly or the cross-section being built up from several parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C2003/0404—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects
    • E04C2003/0443—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section
    • E04C2003/0465—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section square- or rectangular-shaped
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Fencing (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

公开了一种夹层构造元件(100)。夹层构造元件包括第一元件(101)和第二元件(102)，第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，第二元件具有面，且沿与第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，所述第二元件面向所述第一元件(101)的平坦面。夹层构造元件还包括布置在第一元件与第二元件之间的敞开芯部结构(103)，且敞开芯部结构操作地连接至第一元件(101)和第二元件(102)，其中，敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构(201)。

Description

具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造 元件
技术领域
本发明涉及一种夹层构造元件，且特别是涉及一种具有敞开芯部的夹层构造元件。
背景技术
目前在例如船舶的设计期间遇到的问题在于，如果例如船舶的船体用现代合金和设计来制造，则船体就变得轻质且坚固。然而，如果使用标准设计，用于船舶构造中的各种竖直壁和水平壁和甲板就变得重量较重。因此，需要一种具有各种尺寸和面积的轻质且坚实的面板。
在US 8,650,756 B2中公开了用于这些面板的有前景的设计，其提供了一种方案，该方案涉及面板的挤出或增材/减材制造。如果使用挤出的话，则用于构造的可用材料相当受限，且诸如氧化铝合金之类的轻质合金会是最佳选择。然而，如果用不锈钢来制造船舶的船体，则存在涉及到使氧化铝合金与不锈钢结合的问题。存在使用增材/减材制造来制造面板的替代方案，但如果期望获得大面板，则该替代方案相当昂贵。
此外，用于US 8,650,756 B2中的桁架涉及相当不牢固且留有改进空间。其一个优势在于，夹层材料的芯部可通过将金属网弯曲为锥状格架而形成。在固体力学中熟知的是，从结构强度观点来看，例如，如果锥状格架的基部角部受到力矩，该桁架结构远非最优。
本发明的目的在于提供一种方案，该方案可与涉及轻质船体的现代船舶设计兼容。
本发明的另一目的在于，提供一种更稳固且坚实的夹层构造，该夹层构造同时提供非常小的密度。
本发明的另一目的在于，提供一种夹层构造，该夹层构造提供对腐蚀剂或腐蚀性环境的出色抵御。
发明内容
根据本发明，上述目的和其他优势通过提供根据独立权利要求的夹层结构元件来实现。
在一方面，本发明提供了一种夹层构造元件。夹层构造元件包括第一元件，第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度。夹层构造元件还包括第二元件，第二元件具有面，且沿与第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，第二元件面向第一元件的平坦面。夹层构造元件还包括布置在第一元件与第二元件之间且操作地连接至第一元件和第二元件的敞开芯部结构。
夹层构造元件的特征在于，敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构。
在本文中所使用的术语“平坦”、“密集装塞”和“单元胞格”要被解释为宽泛的含义。术语“平坦”应被解释为基本上平坦(平面的、平的)。术语“密集装塞(密排)”应被解释为完全装塞，单元胞格应被解释为用于密集装塞一容积的元件，即用单元胞格完全充填容积。
在夹层构造元件的一个实施例中，敞开芯部结构包括布置在第一元件与第二元件之间的至少两个平坦元件，其中，至少两个平坦元件布置在第一元件与第二元件的各面之间，且以两个平坦元件之间的第一距离彼此面对。
在夹层构造元件的一个实施例中，敞开芯部结构包括布置在至少两个平坦元件中的两个之间的多个单元胞格，其中，每个单元胞格包括沿两个平坦的平行四边形的对角线以叠置相交关系布置的两个平坦的平行四边形，且在两个平坦的平行四边形之间具有角度。
在一个实施例中，其中，每个平行四边形包括沿平行四边形的对角线从角部至少至平行四边形的中心的狭缝，其中，狭缝构造成接纳具有狭缝的对应的平行四边形，使得两个平行四边形沿每个平行四边形的对角线结合。以此方式，可在第一平行四边形与第二平行四边形之间获得坚固且柔性的结合。
在一个实施例中，单元胞格的每个平行四边形包括距对角线一定距离布置的凹口。这种方式允许多个单元胞格之间的敞开连接。此外，这允许单元胞格的尺寸适于特定载荷而没有不必要的质量。
在一个实施例中，对角线是两个平坦的平行四边形的最短对角线。以此方式，获得优选的单元胞格。
在一个实施例中，第一元件的面和第二元件的面是平坦的。以此方式，获得对称的构造元件。
在一个实施例中，多个单元胞格由两个平坦阵列形成，其中，每个平坦阵列包括重复的三角波样式，该重复的三角波样式通过第一平行四边形的第一边缘操作地连接至中间平行四边形的边缘而形成。以此方式，获得制造单元胞格的有效方式。
在一个实施例中，夹层构造包括片状金属，且在优选实施例中，片状金属由不锈钢制成。以此方式，夹层结构可抵御腐蚀剂和腐蚀性环境，且同时夹层构造轻质且提供出色的结构强度。
通过参考以下详细描述和附图，将获得对本发明及其另外特征和优势的更完整的理解。
附图说明
图1为根据本发明的夹层结构的实施例的分解示意性立体图。
图2为根据本发明的夹层结构的实施例的示意性立体图。
图3为根据本发明的单元胞格的示意性立体图。
图4为根据本发明的平行四边形的示意性平面图。
图5为根据本发明的平坦阵列的实施例的平面图。
图6为根据本发明的平坦阵列的实施例的示意性立体图。
具体实施方式
以下描述仅用于本发明的示意化和实例化，而不意在将本发明限制为所描述的特定实施例。
本文中所引用的所有参考文献，包括专利和专利申请通过参考全部纳入本文。
除非相反地限定，各技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的相同的含义。
在本文中所使用的术语“平坦”、“密集装塞”和“单元胞格”的含义如下。
术语“平坦”应被解释为基本上平坦。
术语“密集装塞”表示容积对称且重复地由基本构造完全充填。
“单元胞格”是用于容积的密集装塞的基本几何形状。
图1示出了根据本发明的第一实施例的总地被标示为100的夹层构造元件的分解立体图。夹层构造元件100包括带有平坦面的第一元件101和带有平坦面的第二元件102，第二元件102的平坦面平行且面向第一元件101的平坦面。夹层构造元件还包括布置在第一元件101与第二元件102之间的敞开芯部结构103。敞开芯部结构103可操作地连接至第一元件101和第二元件102。
敞开芯部结构103包括多个被密集装塞的四面体结构201。
此外，敞开芯部结构包括布置在第一元件101与第二元件101之间的至少两个平坦元件104、105。至少两个平坦元件104、105垂直于第一元件101和第二元件102的平坦面布置，且彼此面对而在两个平坦元件104、105之间具有第一距离。
两个平坦元件104、105以及第一元件101和第二元件102限定盒状容积。该容积以如图1中分解地示出的重复样式被单元胞格106充填。
在图2a中，示出了夹层构造元件100，其中各单元胞格106被装塞在一起。在该图2a中，所示出的是，通过将各单元胞格装塞在一起，盒状容积以密集装塞的方式被四面体结构201充填。在该图中，未示出第一元件101和第二元件102，这是由于它们会阻挡四面体结构201的立体图。在图2b中，附加平坦元件202以等于第一距离的距离被附加于至少两个平坦元件104、105，且由平坦元件105、202所限定的容积被四面体结构密集装塞。通过附加更多个平坦元件和单元胞格，可能以重复样式形成具有任意尺寸的面板。
在图3中，单元胞格106以立体图被示出，且带有附加的假想虚线盒300作为辅助结构。在任意单元中，虚线盒300具有宽度b、深度d和高度h。在第一角部307中是由X轴线、Y轴线和Z轴线限定的坐标系，其中，X轴线沿盒300的宽度方向的基线，Y轴线沿盒300的深度方向的基线延伸，且Z轴线沿盒300的高度方向的基线延伸。为了限定单元胞格106，需要六个点。这六个点如下：p1＝[0，0，0]、p2＝[b/2，0，h]、p3＝[0，d，h]、p4＝[b/2，d，0]、p5＝[b，d，h]且p6＝[b，0，0]，其中，坐标顺序为[x坐标，y坐标，z坐标]。
如从图3中可见，以上定义的单元胞格中的六个点限定了共享对角脊部的两个四面体。四面体可具有垂直于XY平面的XZ平面，且因而是非对称四面体。
图3示出了第一平行四边形301由点p2、p3、p4和p6形成。第二平行四边形302由p1、p2、p5和p4形成。这两个平坦的平行四边形301、302沿点p2和p4之间的对角线d以叠置且相交的关系布置，且在两个平行四边形301、302之间具有角度303。从该图中，在XZ平面中、在点p1、p2和p6之间确定了三角形，且从固体力学的观点来看，该三角形最优选为等边三角形。
在根据本申请的单元胞格中，在各四面体之间形成容积，其不对称且具有两个垂直的平面。这具有的优势在于，具有交替定向的单元胞格的样式可产生长方体，即具有平行各边的容积，从而有益于或有利于例如产生片、板、柱和梁的轮廓。这与基于对称四面体的单元胞格相反。对称四面体被定义为具有四个等边三角形面，其中，每个平面内角度为60°且每个边缘具有相等长度。对称四面体无法轻易地被组装成提供平坦平行各边的样式。现参考图4a－c，将论述平行四边形301、302的不同实施例。
在图4a中，公开了平行四边形400a的第一实施例。平行四边形400a包括沿平行四边形的对角线d从平行四边形的角部至少至中心403的狭缝401。
狭缝401构造成接纳对应的具有狭缝401的平行四边形400a，使得两个平行四边形沿每个平行四边形的对角线结合，使得两个平行四边形的狭缝的各端部叠置。
平行四边形也是非对称的，这是由于两条边长于另外两条边，由此形成倾斜的矩形。当两个这种平行四边形例如通过将一个平行四边形经由狭缝进入另一个平行四边形中而结合时，它们产生十字形，该十字形成形或形成两个四面体的对角背部。
在图4b中，公开了平行四边形400b的第二实施例。该平行四边形400b包括凹口404b，凹口404b布置在距对角线d一定距离处。在该特别实施例中，各凹口是三角形的，但其他形状当然是可能的，比如图4c中公开的孔404b和404c。
凹口的目的可能在于提供更轻质的结构，或用于允许各单元胞格之间的流体连通。在一个实施例中，至少两个平坦元件包括用于相同目的的凹口。
平行四边形还可沿平行四边形面向至少两个平坦元件的各边包括凸片，其中，平坦元件包括对应的凹口。以此方式，单元胞格可以可操作地连接至至少两个平坦元件。在一个实施例中，单元胞格例如借助焊接接头(结合)或粘合剂操作地连接至第一元件和第二元件。图5公开了带有中间平行四边形706的平行四边形702、705的平坦阵列701。通过第一平行四边形702具有第一边缘703且第一边缘703操作地连接至中间平行四边形706的边缘，该平坦阵列701形成重复的三角波样式。
在一个实施例中，平坦阵列可包括沿相邻的第一平行四边形与中间平行四边形之间的共同边缘703、704的折叠线，其中，中间平行四边形包括沿其短对角线的折叠线。
通过沿边缘703以第一角度弯曲第一平坦阵列和第二平坦阵列的平行四边形并沿沿短对角线以第二角度弯曲中间平行四边形，形成弯曲阵列，该弯曲阵列可用于获得单元胞格阵列。
在图6a中是弯曲的第一阵列601，其与弯曲的第二阵列602相对地布置，且对应的凹口彼此对齐。通过结合这些阵列601、602，形成单元胞格阵列。这样的效果在于，大量单元胞格可被高效地制造。
在一个实施例中，夹层构造元件包括片状金属。且在优选实施例中，片状金属是不锈钢。以此方式，夹层构造元件元件可与现代船舶的船体高效地整合。
在夹层构造的一个实施例中，敞开胞格芯部的单元胞格借助凸片操作地连接于至少两个平坦元件，凸片从单元胞格延伸入至少两个平坦元件中的对应沟槽。
在夹层构造元件的一个实施例中，敞开胞格芯部的单元胞格借助粘合剂操作地连接至第一元件和第二元件。
在夹层构造元件的一个实施例中，敞开胞格芯部的单元胞格通过焊接操作地连接至第一元件和第二元件。
本发明不限于上述优选实施例。可能使用各种替代方案、修改和等同物。因此，上述实施例不应被看作限制了由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种夹层构造元件(100)，包括：
-第一元件(101)，所述第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度；
-第二元件(102)，所述第二元件具有面，且沿与所述第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，所述第二元件面向所述第一元件(101)的面；
-布置在所述第一元件与所述第二元件之间的敞开芯部结构(103)，且所述敞开芯部结构操作地连接至所述第一元件(101)和所述第二元件(102)，其中，所述敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构(201)，其中，所述四面体具有两个彼此垂直的平面，所述四面体是非对称四面体，各所述四面体形成容积，所述容积不对称且具有两个垂直的平面，并且其中，所述四面体包括两个平行四边形(301、302、400a－c)，每个平行四边形(301、302、400a－c)包括沿所述平行四边形的对角线从角部至少至所述平行四边形的中心(403)的狭缝(401)，其中，所述狭缝构造成接纳具有狭缝(401)的对应的平行四边形，使得两个平行四边形沿每个平行四边形的对角线结合。
2.根据权利要求1所述的夹层构造元件，其特征在于，所述敞开芯部结构包括布置在所述第一元件(101)与所述第二元件(102)之间的至少两个平坦元件(104、105)，其中，所述至少两个平坦元件(104、105)布置在所述第一元件(101)与所述第二元件(102)的各面之间，且彼此面对而在两个平坦元件(104、105)之间具有第一距离。
3.根据权利要求2所述的夹层构造元件，其特征在于，所述敞开芯部结构包括布置在所述至少两个平坦元件(104、105)中的两个之间的多个单元胞格(106)，其中，每个单元胞格包括沿两个平坦的平行四边形(301、302)的对角线以叠置相交关系布置的两个平坦的平行四边形(301、302)，且在所述两个平坦的平行四边形(301、302)之间具有角度(303)。
4.根据权利要求3所述的夹层构造元件，其特征在于，单元胞格(106)的平行四边形包括距对角线一距离布置的凹口。
5.根据权利要求1所述的夹层构造元件，其特征在于，所述对角线是所述两个平坦的平行四边形(301、302)的最短对角线。
6.根据权利要求1所述的夹层构造元件，其特征在于，所述第一元件(101)的面和所述第二元件(102)的面是平坦的。
7.根据权利要求2所述的夹层构造元件，其特征在于，至少两个平坦元件(104、105)垂直于所述第一元件(101)和所述第二元件(102)的平坦面布置。
8.根据权利要求3所述的夹层构造元件，其特征在于，所述多个单元胞格由两个平坦阵列形成，其中，每个平坦阵列(701)包括重复的三角波样式，该重复的三角波样式通过第一平行四边形(702)的第一边缘(703)操作地连接至中间平行四边形的边缘而形成。
9.根据权利要求8所述的夹层构造元件，其特征在于，平坦阵列(701)包括沿相邻的第一平行四边形与中间平行四边形之间的共同边缘(703、704)的折叠线，其中，所述中间平行四边形包括沿其短对角线的折叠线。
10.根据权利要求1所述的夹层构造元件，其特征在于，所述夹层构造包括片状金属。
11.根据权利要求10所述的夹层构造元件，其特征在于，所述片状金属是不锈钢。
12.根据权利要求3所述的夹层构造元件，其特征在于，敞开胞格芯部的单元胞格借助凸片操作地连接于至少两个平坦元件，所述凸片从所述单元胞格延伸入所述至少两个平坦元件中的对应沟槽。
13.根据权利要求3所述的夹层构造元件，其特征在于，敞开胞格芯部的单元胞格借助粘合剂操作地连接至所述第一元件和所述第二元件。
14.根据权利要求3所述的夹层构造元件，其特征在于，敞开胞格芯部的单元胞格通过焊接操作地连接至所述第一元件和所述第二元件。
CN201780010022.8A 2016-02-08 2017-02-06 具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件 Active CN108699840B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650152A SE539953C2 (en) 2016-02-08 2016-02-08 Disposable board container and uses of board having a core structure of close packed asymmetric tetrahedrons
SE1650152-0 2016-02-08
PCT/SE2017/050106 WO2017138864A1 (en) 2016-02-08 2017-02-06 A sandwich construction element with an open core structure composed of close packed tetrahedra

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108699840A CN108699840A (zh) 2018-10-23
CN108699840B true CN108699840B (zh) 2021-05-11

Family

ID=59563948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780010022.8A Active CN108699840B (zh) 2016-02-08 2017-02-06 具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10731344B2 (zh)
EP (1) EP3414408A4 (zh)
JP (1) JP6983789B2 (zh)
KR (1) KR102662156B1 (zh)
CN (1) CN108699840B (zh)
MX (1) MX2018009549A (zh)
RU (1) RU2731609C2 (zh)
SE (1) SE539953C2 (zh)
WO (1) WO2017138864A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE545887C2 (en) 2022-10-27 2024-03-05 Nitiu Ab Conformable tank

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3296767A (en) * 1963-06-27 1967-01-10 Spatruss Inc Truss construction
US3831503A (en) * 1970-11-20 1974-08-27 G Tranquillitsky Method of making cell structure

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3237362A (en) 1961-07-11 1966-03-01 Howard A Fromson Structural unit for supporting loads and resisting stresses
US3849237A (en) * 1971-04-08 1974-11-19 L Zetlin Structural member of sheet material
US4020205A (en) * 1975-06-13 1977-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Structural cores
SU1569050A1 (ru) * 1987-01-23 1990-06-07 Опытное производственно-техническое предприятие "Энерготехпром" Способ изготовлени гнутых профилей
US5070673A (en) * 1988-11-02 1991-12-10 Tetrahex, Inc. Tetrahexagonal truss structure
US4967533A (en) * 1988-11-02 1990-11-06 Tetrahex, Inc. Tetrahexagonal truss structure
CA2077429C (en) * 1992-09-02 1999-03-30 Ernest R. Bodnar Roll formed metal member
CN1322242C (zh) * 1996-03-19 2007-06-20 株式会社日立制作所 摩擦焊接用结构体
AU8300501A (en) * 2000-07-28 2002-02-13 Univ Brigham Young Iso-truss structure
DE102005016176A1 (de) * 2005-04-07 2006-10-12 Richter-System Gmbh & Co. Kg C-Profil und Trennwand mit C-Profil
FI20051131A0 (fi) * 2005-11-08 2005-11-08 Paxila Oy Menetelmä kennolevyn valmistamiseksi, kennolevy sekä metalliprofiilin käyttö
US8650756B2 (en) 2006-10-27 2014-02-18 University Of Virginia Patent Foundation Manufacture of lattice truss structures from monolithic materials
RU68542U1 (ru) 2007-07-19 2007-11-27 Виктор Васильевич Сычев Строительное изделие (варианты)
US20100323181A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-23 Nutt Steven R Rigid carbon fiber cores for sandwich composite structures
KR101155267B1 (ko) 2009-08-27 2012-06-18 전남대학교산학협력단 3차원 다공질 경량 구조체의 제조 방법
US20120159895A1 (en) * 2010-12-27 2012-06-28 David Joseph Kawecki Sheet Metal Construction Truss and its Method of Continuous Automated Manufacture
JP2015182704A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 アイシン精機株式会社 バンパーリインフォースメント

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3296767A (en) * 1963-06-27 1967-01-10 Spatruss Inc Truss construction
US3831503A (en) * 1970-11-20 1974-08-27 G Tranquillitsky Method of making cell structure

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018131585A3 (zh) 2020-04-09
US10731344B2 (en) 2020-08-04
EP3414408A1 (en) 2018-12-19
BR112018015994A2 (pt) 2018-12-18
JP2019510655A (ja) 2019-04-18
EP3414408A4 (en) 2019-10-16
KR102662156B1 (ko) 2024-04-30
CN108699840A (zh) 2018-10-23
SE539953C2 (en) 2018-02-06
US20190040631A1 (en) 2019-02-07
SE1650152A1 (en) 2017-08-09
RU2731609C2 (ru) 2020-09-07
RU2018131585A (ru) 2020-03-10
JP6983789B2 (ja) 2021-12-17
MX2018009549A (es) 2019-05-06
WO2017138864A1 (en) 2017-08-17
KR20180121903A (ko) 2018-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11192322B2 (en) 3-D honeycomb foam structure
US5894045A (en) Cellular core structure building component
US4247218A (en) Joint for three-dimensional framed structures
US3037592A (en) Crisscross core for laminated metal structures
US3914486A (en) Shear form structures
US3663346A (en) Honeycomb core structures of minimal surface tubule sections
US4632862A (en) I-beam honeycomb material
CN108699840B (zh) 具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件
CN113565008A (zh) 一种八字形异型钢塔节段加工工艺
JP2005076766A (ja) 立体トラス構造面版組立体
US20100227116A1 (en) Three-dimensional sheet structure, method for making same, and sandwich-type structural material comprising such structure
US3950585A (en) Sandwich panel structure
JP2017207036A (ja) ラティス構造
US4095386A (en) Prismatic interlocking structural module
US20100218437A1 (en) n-fold Hyperbolic Paraboloids and Related Structures
CN113653758B (zh) 蜂窝结构
CN113829676B (zh) 用于动态载荷防护的模块化折叠夹层结构单元及夹层结构
BR112018015994B1 (pt) Elemento de construção em sanduíche com uma estrutura de núcleo aberto composto de tetraedros acondicionados fechados
Saito et al. Development of light-weight rigid core panels
US20140060305A1 (en) Armor with Tetrahedral Core
JP5123388B2 (ja) 軽量構造素子用の支持構体
KR101072686B1 (ko) 내부에 격벽을 가진 3차원 트러스 타입의 주기적인 다공질 재료 및 그의 제조방법
DE1450434C3 (de) Abwickelbarer Knotenpunkt für Be halterwande mit im Knotenpunkt sich rechtwinklig schneidenden, dachförmigen gleichgroßen und symmetrischen Dehnfalten
JP6511242B2 (ja) サンドイッチパネル用コア材、サンドイッチパネル用コアおよびサンドイッチパネル
JP2023175176A (ja) 四角錘モジュールによる立体トラス構造およびそれに用いる単位モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant