RU161615U1

RU161615U1 - FOLDED MULTI-LAYER PANEL FILLER

Info

Publication number: RU161615U1
Application number: RU2015150133/03U
Authority: RU
Inventors: Валентин Илдарович Халиулин; Елена Марковна Герштейн
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2016-04-27

Abstract

Складчатый заполнитель многослойной панели, состоящий из повторяющихся одинаковых фрагментов, имеющих четвертую степень осевой симметрии, отличающийся тем, что в центре каждого фрагмента, имеющего форму квадрата, расположена квадратная грань, ко всем сторонам которой меньшим основанием присоединены грани в форме одинаковых разнобоких трапеций, между которыми лежат грани в форме треугольников, одна из вершин каждого из которых совпадает с вершиной центральной квадратной грани, стороны, исходящие из данной вершины, совпадают с боковыми сторонами соседних трапеций, а сторона, лежащая напротив данной вершины и являющаяся основанием, совпадает со стороной квадратной грани, которая объединяет повторяющиеся фрагменты с образованием структуры заполнителя.A folded filler of a multilayer panel consisting of repeating identical fragments having a fourth degree of axial symmetry, characterized in that in the center of each fragment, having the shape of a square, there is a square face, to all sides of which a smaller base is attached to the faces in the form of identical opposite trapezoid, between which the faces are in the form of triangles, one of the vertices of each of which coincides with the vertex of the central square face, the sides emanating from this vertex coincide with the lateral sides of adjacent trapezoids, and the side opposite the given vertex and which is the base, coincides with the side of the square face that combines the repeating fragments with the formation of the filler structure.

Description

Полезная модель относится к области транспортных средств и строительства, в частности к многослойным панелям с легким заполнителем.The utility model relates to the field of vehicles and construction, in particular to multi-layer panels with lightweight aggregate.

Известен складчатый заполнитель для многослойной панели с ячеистой структурой, полученный путем преобразования зигзагообразного гофра за счет введения в структуру ленточных рядов из прямоугольных элементов (авторское свидетельство SU 975961 Е04С 2/36 В32В 3/12, опубл. 23.11.1982. Бюл. №4). Он выполнен из листового материала, имеет рельефную поверхность, составленную плоскими гранями в виде параллелограммов, заполнитель имеет складчатую структуру, разворачивающуюся на плоскость без разрывов и наложений.Known folded aggregate for a multilayer panel with a cellular structure, obtained by converting a zigzag corrugation by introducing into the structure of ribbon rows of rectangular elements (copyright certificate SU 975961 Е04С 2/36 В32В 3/12, publ. 11/23/1982. Bull. No. 4) . It is made of sheet material, has a relief surface made up of flat faces in the form of parallelograms, the filler has a folded structure that unfolds on a plane without gaps and overlays.

Недостатками такого заполнителя являются: разные геометрические и соответственно механические свойства в ортогональных направлениях, отсутствие граней в огибающих поверхностях блока заполнителя, и как следствие, малая прочность соединения с обшивкой, невозможность укладки блока заполнителя на выпуклую поверхность двойной кривизны, так как при изгибании заполнитель образует седловидность.The disadvantages of such a filler are: different geometric and, accordingly, mechanical properties in orthogonal directions, the absence of faces in the envelope surfaces of the filler block, and as a result, the low strength of the connection with the skin, the inability to lay the filler block on a convex surface of double curvature, since the filler forms a saddle during bending .

Известен ячеистый заполнитель многослойной панели (авторское свидетельство SU 1320360 Е04С 2/84, опубл. 30.03.1987. Бюл. №4).Known cellular aggregate of a multilayer panel (copyright certificate SU 1320360 E04C 2/84, publ. 30.03.1987. Bull. No. 4).

Многослойная панель состоит из наружных обшивок, заполнителя в виде структуры ячеистого типа и торцевого обрамления из профилей в виде наружного швеллера, охватывающего внутренний швеллер.The multilayer panel consists of external cladding, a filler in the form of a cellular type structure and an end frame of profiles in the form of an external channel covering the internal channel.

Недостатком заполнителя является то, что он не разворачивается на плоскость и изготавливается методом вытяжки. По этой причине его производство из высокопрочных конструкционных материалов затруднительно.The disadvantage of the filler is that it does not rotate on a plane and is made by drawing. For this reason, its production from high-strength structural materials is difficult.

Известен складчатый заполнитель многослойной панели с ячеистой структурой (авторское свидетельство SU 975960 Е04С 2/32, опубл. 23.11.1982. Бюл. №3).Known folded filler of a multilayer panel with a cellular structure (copyright certificate SU 975960 Е04С 2/32, publ. 11/23/1982. Bull. No. 3).

В данном заполнителе повторяющиеся фрагменты расположены рядами. В огибающих поверхностях блока заполнителя имеются грани, позволяющие увеличить площадь соединения с обшивкой. Геометрические свойства заполнителя позволяют изготовить конструкции с разной высотой блока.In this placeholder, repeating fragments are arranged in rows. In the envelope surfaces of the aggregate block there are faces that allow to increase the area of the connection with the casing. The geometrical properties of the aggregate make it possible to produce structures with different block heights.

Недостатками данного заполнителя являются: разные геометрические и соответственно механические свойства в ортогональных направлениях блока - это является следствием того, что его повторяющийся фрагмент обладает осевой симметрией только второй степени; невозможность укладки блока заполнителя на выпускую поверхность двойной кривизны, так как при изгибании заполнитель образует седловидность; невысокая прочность и жесткость заполнителя при поперечном сжатии панели, так как у него нет структурных элементов, напрямую соединяющих верхнюю и нижнюю обшивки; низкая прочность соединения блока заполнителя с обшивками, поскольку грани для соединения с обшивкой имеют незначительную площадь поверхности по отношению к блоку заполнителя.The disadvantages of this placeholder are: different geometric and, accordingly, mechanical properties in the orthogonal directions of the block - this is a consequence of the fact that its repeating fragment has axial symmetry of only the second degree; the impossibility of laying the aggregate block on the exhaust surface of double curvature, since during bending the aggregate forms a saddle; low strength and rigidity of the filler during transverse compression of the panel, since it does not have structural elements that directly connect the upper and lower cladding; low strength of the connection of the aggregate block with the skin, since the faces for connecting to the skin have a small surface area relative to the aggregate block.

Известен складчатый заполнитель многослойной панели (патент RU 107213 U1 Е04С 2/3, опубл. 10.08.2011, Бюл. №7).Known folded filler of a multilayer panel (patent RU 107213 U1 Е04С 2/3, publ. 08/10/2011, Bull. No. 7).

Данный заполнитель состоит из повторяющихся фрагментов, каждый из которых образован квадратной гранью, к которой присоединены прямоугольные грани и между которыми располагаются треугольные грани. Данные фрагменты соединены между собой лентами, состоящими из квадартных и прямоугольных граней. Структура заполнителя является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку без разрывов и наложений.This placeholder consists of repeating fragments, each of which is formed by a square face to which rectangular faces are attached and between which there are triangular faces. These fragments are interconnected by ribbons consisting of square and rectangular faces. The filler structure is folded, that is, it has a flat scan without gaps and overlays.

Данный заполнитель имеет одинаковые свойства в двух ортогональных направлениях, что обеспечивается четвертой степенью осевой симметрии его повторяющихся фрагментов. Свойства симметрии заполнителя позволяют укладывать его из состояния плоского блока на поверхность двойной кривизны. Данный заполнитель принят за прототип.This placeholder has the same properties in two orthogonal directions, which is ensured by the fourth degree of axial symmetry of its repeating fragments. The symmetry properties of the aggregate make it possible to lay it from the state of a flat block onto a surface of double curvature. This placeholder is taken as a prototype.

Недостатки данного заполнителя: недостаточная прочность соединения блока заполнителя с обшивками из-за малой площади поверхности граней, лежащих в огибающих поверхностях блока, недостаточная жесткость, связанная с малой насыщенностью структуры вертикальными элементами.The disadvantages of this aggregate: insufficient strength of the connection of the aggregate block with skins due to the small surface area of the faces lying in the envelope surfaces of the block, insufficient rigidity associated with the low saturation of the structure with vertical elements.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности складчатого заполнителя многослойной панели: повышении прочности соединения с обшивкой за счет увеличения площади поверхности граней, лежащих в огибающих поверхностях блока; повышении жесткости заполнителя за счет увеличения насыщенности структуры вертикальными элементами.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase the efficiency of the folded filler of the multilayer panel: increasing the strength of the connection with the skin by increasing the surface area of the faces lying in the envelope surfaces of the block; increasing the rigidity of the aggregate by increasing the saturation of the structure with vertical elements.

Технический результат достигается тем, что в складчатом заполнителе многослойной панели, состоящем из повторяющихся одинаковых фрагментов, имеющих четвертую степень осевой симметрии, в центре каждого фрагмента, имеющего форму квадрата, расположена квадратная грань, ко всем сторонам которой меньшим основанием присоединены грани в форме одинаковых разнобоких трапеций, между которыми лежат грани в форме треугольников, одна из вершин каждого из которых совпадает с вершиной центральной квадратной грани, стороны, исходящие из данной вершины, совпадают с боковыми сторонами соседних трапеций, а сторона, лежащая напротив данной вершины и являющаяся основанием совпадает со стороной квадратной грани, которая объединяет повторяющиеся фрагменты с образованием структуры заполнителя.The technical result is achieved by the fact that in the folded filler of a multilayer panel, consisting of repeating identical fragments having a fourth degree of axial symmetry, in the center of each fragment, having the shape of a square, there is a square face, to all sides of which a smaller base is attached to the face in the form of identical opposite trapezoid between which lie the faces in the form of triangles, one of the vertices of each of which coincides with the vertex of the central square face, the sides emanating from this vertex s coincide with lateral sides of adjacent trapezoids, and the side lying opposite this vertex and a base which is the same as the square side faces, which combines duplicate fragments to form aggregate structures.

Сущность полезной модели показана на фиг. 1, где:The essence of the utility model is shown in FIG. 1, where:

а - заполнитель заявляемой полезной модели; б - развертка заполнителя заявляемой полезной модели; в - развертка повторяющегося фрагмента заполнителя заявляемой полезной модели; г - повторяющийся фрагмент заполнителя полезной модели; 1 - квадрат в центре повторяющегося фрагмента г; 2 - грани повторяющегося фрагмента г, имеющие форму разнобоких трапеций; 3 - треугольные грани повторяющегося фрагмента г; 4 - квадратные грани, соединяющие повторяющиеся фрагменты г; 5 - ребра заполнителя и, соответственно, их след на развертке; OZ - ось симметрии; Т - точка пересечения оси симметрии с квадратной гранью 1. a - placeholder of the claimed utility model; b - scan aggregate of the claimed utility model; c is a scan of a repeating fragment of a placeholder of the claimed utility model; g is a repeating fragment of the utility model aggregate; 1 - square in the center of the repeating fragment g; 2 - the faces of the repeating fragment g, in the form of diverse trapezoid; 3 - triangular faces of the repeating fragment g; 4 - square faces connecting repeating fragments of g; 5 - filler ribs and, accordingly, their trace on the scan; OZ is the axis of symmetry; T is the point of intersection of the axis of symmetry with the square face 1.

На фиг. 1 показан заявляемый складчатый заполнитель а многослойной панели. Он состоит из повторяющихся фрагментов г, имеющих форму квадрата. Повторяющийся фрагмент образован квадратной гранью 1, ко всем сторонам которой присоединены грани в форме одинаковых разнобоких трапеций 2, между которыми лежат грани в форме треугольников 3. Повторяющиеся фрагменты г соединены между собой квадратными гранями 4. Повторяющийся фрагмент г имеет четвертую степень осевой симметрии. Это означает, что при вращении повторяющегося фрагмента г вокруг оси симметрии, проходящей через точку Т, для полного совпадения контура его нужно повернуть на угол α, который равняется одной четвертой части полного оборота, то есть

. Этим свойством симметрии обеспечиваются одинаковые геометрические свойства структуры в двух направлениях: ОХ и OY. Структура заполнителя является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку б без разрывов и наложений. Заполнитель может быть изготовлен складыванием из тонколистовых материалов: картон, бумага, арамидная бумага типа Nomex®, стекло-, угле-, базальтопластики и фольга.In FIG. 1 shows the inventive pleated aggregate in a multilayer panel. It consists of repeating square fragments of r. The repeating fragment is formed by a square face 1, to all sides of which are attached the faces in the form of identical opposite trapezoid 2, between which there are faces in the form of triangles 3. The repeating fragments of r are interconnected by square faces 4. The repeating fragment of r has a fourth degree of axial symmetry. This means that during the rotation of the repeating fragment r around the axis of symmetry passing through the point T, for the contour to completely coincide, it must be turned through an angle α, which is equal to one fourth of the total revolution, i.e.

. This symmetry property provides the same geometric properties of the structure in two directions: OX and OY. The structure of the aggregate is folded, that is, it has a flat scan b without gaps and overlaps. The filler can be made by folding from sheet materials: cardboard, paper, aramid paper such as Nomex®, glass, coal, basalt plastic and foil.

Наличие большого количества граней 2, напрямую соединяющих обшивки, обеспечивает повышенную жесткость, а большое количество граней 1 и 4 обеспечивает высокую прочность соединения заполнителя с обшивками.The presence of a large number of faces 2, directly connecting the skin, provides increased rigidity, and a large number of faces 1 and 4 provides a high bond strength of the filler with the skin.

Таким образом, помимо одинаковых механических характеристик в ортогональных направлениях панели и возможности укладки блока на поверхность двойной кривизны для формообразования криволинейных панелей данный заполнитель имеет повышенную прочность соединения с обшивкой за счет увеличения площади поверхности граней, лежащих в огибающих поверхностях блока; повышенную жесткости заполнителя за счет увеличения насыщенности структуры вертикальными элементами и изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания.Thus, in addition to the same mechanical characteristics in the orthogonal directions of the panel and the possibility of laying the block on a double curvature surface for the formation of curved panels, this aggregate has increased bond strength with the skin due to an increase in the surface area of the faces lying in the envelope surfaces of the block; increased rigidity of the aggregate by increasing the saturation of the structure with vertical elements and is made from a solid workpiece only by bending along the marking lines (folding) without assembly and gluing procedures.

Claims

A folded filler of a multilayer panel, consisting of repeating identical fragments having a fourth degree of axial symmetry, characterized in that in the center of each fragment having the shape of a square there is a square face, to all sides of which a smaller base is attached to the faces in the form of identical opposite trapezoid, between which the faces are in the form of triangles, one of the vertices of each of which coincides with the vertex of the central square face, the sides emanating from this vertex coincide with the lateral sides of adjacent trapezoids, and the side opposite the given vertex and which is the base, coincides with the side of the square face that combines the repeating fragments with the formation of the filler structure.