RU170256U1

RU170256U1 - REINFORCED PANEL FROM COMPOSITE MATERIAL

Info

Publication number: RU170256U1
Application number: RU2016146921U
Authority: RU
Inventors: Валентин Илдарович Халиулин; Елена Марковна Герштейн
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-04-18

Abstract

Полезная модель относится к области высоконагруженных элементов конструкции транспортных средств, космических аппаратов и строительства, в частности к усиленным интегральным панелям.Усиленная панель из композиционного материала (Фиг. 1, а-в) состоит из обшивки 1 и соединенной с ней системы продольных (стрингеры 2) и поперечных (шпангоуты 3) ребер жесткости, выполнена из цельного листа армирующего материала и имеет складчатую структуру из повторяющихся типовых фрагментов д, Фиг. 1, при этом на развертке г, Фиг. 1, в центре каждого фрагмента расположена прямоугольная грань 4, к каждой большей стороне которой меньшим основанием присоединена равнобокая трапеция 5, большее основание которой совпадает большей стороной бокового прямоугольника 6, а к каждой меньшей стороне которой большей стороной присоединен малый прямоугольник 7, к противоположной стороне которого присоединен равнобедренный треугольник 8, причем все фрагменты объединены соединительными элементами, состоящими из квадратной грани 9, расположенной в центре соединительного элемента, к каждой стороне которой присоединен прямоугольный равнобедренный треугольник так, что один из его катетов совпадает со стороной квадратной грани 9, расположенной в центре соединительного элемента, второй катет совпадает с меньшей стороной малого прямоугольника 7, а гипотенуза - с боковой стороной равнобедренной трапеции 5, или второй катет совпадает с малой стороной бокового прямоугольника 6, а гипотенуза - со стороной равнобедренного треугольника 8. Совокупность соединительных элементов образует шпангоуты 3, а совокупность граней в виде равнобоких трапеций 5 и боковых прямоугольных граней 6 - стрингеры 2 усиленной панели. На Фиг. 2 а показаны этапы складывания панели из плоской заготовки.Таким образом, данная усиленная панель интегрального типа из композиционных материалов является высокоэффективной за счет повышения прочности путем формирования системы ребер жесткости из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности, повышения интегральности за счет отсутствия соединительных элементов и снижения трудоемкость изготовления за счет исключения операций сборки. 2 ил.The utility model relates to the field of highly loaded structural elements of vehicles, spacecraft and construction, in particular to reinforced integrated panels. The reinforced panel of composite material (Fig. 1, a-c) consists of a lining 1 and a longitudinal system connected with it (stringers 2 ) and transverse (frames 3) stiffeners, made of a single sheet of reinforcing material and has a folded structure of repeating typical fragments d, FIG. 1, wherein on the scan g, FIG. 1, in the center of each fragment there is a rectangular face 4, to each larger side of which a smaller base is attached to an isosceles trapezoid 5, the larger base of which coincides with the larger side of the side rectangle 6, and to each smaller side of which the larger side is attached a small rectangle 7, to the opposite side of which an isosceles triangle 8 is attached, and all fragments are joined by connecting elements consisting of a square face 9 located in the center of the connecting element, each side of which is connected with a right-angled isosceles triangle so that one of its legs coincides with the side of the square edge 9 located in the center of the connecting element, the second leg coincides with the smaller side of the small rectangle 7, and the hypotenuse with the side of the isosceles trapezoid 5, or the second leg coincides with the small side of the lateral rectangle 6, and the hypotenuse with the side of the isosceles triangle 8. The set of connecting elements forms the frames 3, and the set of faces in the form isosceles trapezoid 5 and lateral rectangular faces 6 - stringers 2 reinforced panel. In FIG. Figure 2a shows the steps of folding a panel from a flat billet. Thus, this reinforced integral-type panel made of composite materials is highly effective due to the increase in strength by forming a system of stiffeners from a single sheet of reinforcing material without violating its integrity, increasing the integrity due to the absence of connecting elements and reducing the complexity of manufacturing by eliminating assembly operations. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области высоконагруженных элементов конструкции транспортных средств, космических аппаратов и строительства, в частности к усиленным интегральным панелям.The utility model relates to the field of highly loaded structural elements of vehicles, spacecraft and construction, in particular to reinforced integrated panels.

Известна панель фюзеляжа со стрингерами и шпангоутами (Ендогур А.И. Конструкция самолетов. Конструирование агрегатов планера: Учебник. - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2012. - 496 с., с. 110).Famous fuselage panel with stringers and frames (A. Endogur. Aircraft construction. Airframe assembly design: Textbook. - M.: MAI-PRINT Publishing House, 2012. - 496 p., P. 110).

Данная панель состоит из обшивки, продольных и поперечных ребер жесткости в виде стрингеров и шпангоутов, соединенных при помощи компенсаторов. Наличие разрезов в шпангоутах снижает прочность конструкции, а наличие деталей-компенсаторов, за счет которых осуществляется соединение стрингеров со шпангоутами, приводит к увеличению массы конструкции.This panel consists of sheathing, longitudinal and transverse stiffeners in the form of stringers and frames connected by compensators. The presence of cuts in the frames reduces the structural strength, and the presence of expansion joints, due to which the stringers are connected to the frames, leads to an increase in the mass of the structure.

Известна конструкция фюзеляжа (Житомирский Г.И. Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. - 2 изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1995. - 416 с., с. 206-207), включающая панели, состоящие из обшивки, стрингеров, шпангоутов. Обшивка из дюралевых листов соединяется со стрингерами непосредственно заклепками, а со шпангоутами - при помощи книц и накладок. Стрингеры со шпангоутами соединяются при помощи уголков. Наличие соединительных элементов (заклепок, книц, накладок, уголков) в данной конструкции приводит к увеличению массы конструкции.The fuselage design is known (GI Zhitomirsky) Aircraft design: Textbook for students of aviation specialties of universities. - 2nd ed., Revised. And add. - M .: Mashinostroenie, 1995. - 416 p., Pp. 206-207), including panels consisting of sheathing, stringers, frames. The sheathing of duralumin sheets is connected directly to the stringers with rivets, and with frames using knits and overlays. Stringers with frames are connected using corners. The presence of connecting elements (rivets, knits, linings, corners) in this design leads to an increase in the mass of the structure.

Известна стрингерная интегральная панель, предположительно изготовленная методом экструзии (Michael C.Y. Niu. Airframe Structural Design. Second Edition. Practical Design Information and Data on Aircraft Structures. Hong Kong Conmilit Press Ltd. Hong Kong, 2002, 612 p., c. 156). Данная панель состоит из обшивки и стрингеров и изготовлена за один переход без последующих операций сборки (соединительные элементы отсутствуют). В связи с отсутствием шпангоутов в данной конструкции функциональные возможности панели резко снижаются.Known stringer integrated panel, allegedly manufactured by extrusion (Michael C.Y. Niu. Airframe Structural Design. Second Edition. Practical Design Information and Data on Aircraft Structures. Hong Kong Conmilit Press Ltd. Hong Kong, 2002, 612 p., P. 156). This panel consists of sheathing and stringers and is made in one transition without subsequent assembly operations (no connecting elements). Due to the absence of frames in this design, the functionality of the panel is sharply reduced.

Известна панель из композиционного материала (патент РФ №2112698, МПК В64С 3/26, опубл. 10.06.1998, бюл. №19).Known panel made of composite material (RF patent No. 2112698, IPC ВСС 3/26, publ. 06/10/1998, bull. No. 19).

Данная панель из композиционного материала содержит обшивку, продольные стрингеры I-образного сечения, образованные стенками и лапками стрингеров, и поперечные усиления в виде лент трапециевидного сечения, которые могут располагаться на обшивке и лапках стрингеров. В связи с отсутствием шпангоутов в данной конструкции функциональные возможности панели резко снижаются.This panel of composite material contains a casing, longitudinal stringers of I-shaped section formed by the walls and legs of the stringers, and transverse reinforcements in the form of tapes of trapezoidal section, which can be located on the casing and legs of the stringers. Due to the absence of frames in this design, the functionality of the panel is sharply reduced.

Известна оребренная панель интегрального типа из композитов (Технология сборки и испытаний космических аппаратов: Учебник для высших учебных заведений / И.Т. Беляков, И.А. Зернов, Е.Г. Антонов и др.; Под общ. Ред. И.Т. Белякова и И.А. Зернова. - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.).Known ribbed panel of the integral type of composites (Technology for assembly and testing of spacecraft: Textbook for higher education institutions / I.T. Belyakov, I.A. Zernov, E.G. Antonov, etc.; Under the general editorship of I.T. Belyakova and I.A. Zernova. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - 352 p.).

Данная панель состоит из обшивки и соединенной с ней системы перекрестно расположенных ребер жесткости, выполненных из отдельных жгутов или лент. Она имеет малую площадь соединения ребер из жгутов или лент с обшивкой, что снижает прочность панели.This panel consists of a sheathing and a system of cross-linked stiffeners connected to it, made of separate bundles or tapes. It has a small area for connecting ribs from bundles or strips with sheathing, which reduces the strength of the panel.

Известна оребренная панель интегрального типа из композитов (Апробирование технологического комплекса изготовления силовых и высокоточных размеростабильных элементов конструкций интегрального типа из волокнистых композиционных материалов. В.Е. Биткин, А.В. Денисов и др. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 16, №1 (5), 2014, с. 1320-1327).Known ribbed panel of an integral type from composites (Testing of a technological complex for manufacturing power and high-precision dimensionally stable structural elements of integral type from fiber composite materials. V.E. Bitkin, A.V. Denisov and others. Izvestiya Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Volume 16, No. 1 (5), 2014, p. 1320-1327).

Данная панель состоит из обшивки и соединенной с ней системы перекрестно расположенных ребер жесткости, образованных отдельными листами препрега, приформованными на дискретных участках к обшивке. Данная панель имеет низкую прочность соединения ребер с обшивкой и между собой ввиду небольшой площади их соединения с обшивкой и наличия разрывов в армирующих слоях на стыках между ребрами, а также высокую трудоемкость формирования системы ребер жесткости.This panel consists of a casing and a system of cross-linked stiffeners connected to it, formed by separate sheets of prepreg, molded in discrete sections to the casing. This panel has a low strength of connection of the ribs with the casing and with each other due to the small area of their connection with the casing and the presence of gaps in the reinforcing layers at the joints between the ribs, as well as the high complexity of forming a system of stiffeners.

Известна стрингерная панель из композиционного слоистого материала (патент РФ №2521882, МПК В64С 3/20, В29С 70/40, опубл. 10.07.2014, бюл. №19).Known stringer panel of composite laminated material (RF patent No. 2521882, IPC B64C 3/20, B29C 70/40, publ. 07/10/2014, bull. No. 19).

Данная панель выполнена с формированием обшивки и стрингеров из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров и расположенных под углом к стрингерам монослоев композиционного материала. Стрингер имеет в поперечном сечении волнообразную форму и делится на первую часть, начинающуюся в толще обшивки и образованную дополнительными продольными монослоями стрингеров, вторую часть, у которой непродольные монослои обшивки выложены отдельными полосами, и третью часть, образованную продольными и непродольными монослоями стрингеров выше последнего верхнего слоя укладки обшивки. Непродольные монослои выходят на края волны и с нахлестом покрывают нижележащие непродольные монослои. Слои в срединной части сечения стрингеров могут быть выполнены горизонтальными так, что верх волны имеет гладкий горизонтальный участок. У такой панели существует вероятность возникновения расслоений в структуре стрингеров, а также отсутствуют шпангоуты.This panel is made with the formation of sheathing and stringers from alternating longitudinal, located along the stringers and located at an angle to the stringers of monolayers of composite material. The stringer has a wave-shaped cross section and is divided into the first part, which begins in the thickness of the sheathing and is formed by additional longitudinal monolayers of stringers, the second part, in which non-longitudinal monolayers of the sheathing are laid out in separate strips, and the third part, formed by longitudinal and non-longitudinal monolayers of stringers above the last upper layer laying the skin. Non-longitudinal monolayers go to the edges of the wave and overlap with the underlying non-longitudinal monolayers. The layers in the mid-section of the stringers section can be made horizontal so that the top of the wave has a smooth horizontal section. Such a panel is likely to cause delamination in the structure of stringers, and there are also no frames.

Известна усиленная панель из композиционного материала (патент РФ №2491203, МПК В63В 3/28, В64С 3/18, В29С 63/00, опубл. 10.06.2011, бюл. №16).Known reinforced panel made of composite material (RF patent No. 2491203, IPC BV 3/28, B64C 3/18, B29C 63/00, publ. 06/10/2011, bull. No. 16).

Данная усиленная панель из композиционного материала содержит стрингер, первую и вторую стенки. Стрингер соединен с поверхностью панели. Имеет первую торцевую поверхность и две боковые поверхности. Боковые поверхности стрингера проходят в его продольном направлении. Поверхность первой стенки панели входит в зацепление с первой торцевой поверхностью стрингера. Поверхность второй стенки панели входит в зацепление с другой частью стрингера. Данная панель имеет низкую прочность и характеризуется высокой трудоемкостью изготовления, поскольку состоит из нескольких элементов, которые изготавливают отдельно и соединяют между собой на этапе сборки.This reinforced panel of composite material contains a stringer, the first and second walls. The stringer is connected to the surface of the panel. It has a first end surface and two side surfaces. The lateral surfaces of the stringer extend in its longitudinal direction. The surface of the first panel wall engages with the first end surface of the stringer. The surface of the second wall of the panel is engaged with another part of the stringer. This panel has low strength and is characterized by the high complexity of manufacturing, since it consists of several elements that are manufactured separately and interconnected at the assembly stage.

Данная панель наиболее близка к заявляемой полезной модели и принята за прототип.This panel is closest to the claimed utility model and adopted as a prototype.

Проблемой является создание конструкций с повышенной эффективностью и долговечностью.The problem is the creation of structures with increased efficiency and durability.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности панели путем увеличения ее прочности за счет формирования системы стрингеров и шпангоутов из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности, а также снижение трудоемкости изготовления ввиду отсутствия операции сборки стрингеров и шпангоутов с обшивкой.The technical result, which is claimed by the claimed utility model, is to increase the efficiency of the panel by increasing its strength by forming a system of stringers and frames from a single sheet of reinforcing material without violating its integrity, as well as reducing the complexity of manufacturing due to the lack of an operation to assemble stringers and frames with casing.

Технический результат достигается тем, что в усиленной панели из композиционного материала, которая состоит из обшивки и соединенной с ней системы продольных и поперечных ребер жесткости, новым является то, что система продольных и поперечных ребер жесткости выполнена из цельного листа армирующего материала и имеет складчатую структуру из повторяющихся типовых фрагментов, при этом на развертке в центре каждого повторяющегося фрагмента расположена прямоугольная грань, к каждой большей стороне которой меньшим основанием присоединена равнобокая трапеция, большее основание которой совпадает с большей стороной бокового прямоугольника, а к каждой меньшей стороне которой большей стороной присоединен малый прямоугольник, к противоположной стороне которого присоединен равнобедренный треугольник, причем все фрагменты объединены соединительными элементами, состоящими из квадратной грани, расположенной в центре соединительного элемента, к каждой стороне которой присоединен прямоугольный равнобедренный треугольник так, что один из его катетов совпадает со стороной квадратной грани, расположенной в центре соединительного элемента, второй катет совпадает с меньшей стороной малого прямоугольника, а гипотенуза - с боковой стороной равнобокой трапеции, или второй катет совпадает с малой стороной дополнительного прямоугольника, а гипотенуза - со стороной равнобедренного треугольника.The technical result is achieved by the fact that in a reinforced panel of composite material, which consists of a sheathing and a system of longitudinal and transverse stiffeners connected to it, it is new that the system of longitudinal and transverse stiffeners is made of a single sheet of reinforcing material and has a folded structure of repeating typical fragments, while on the scan in the center of each repeating fragment there is a rectangular face, to each larger side of which a smaller base is attached an avalanche trapezoid, the larger base of which coincides with the larger side of the side rectangle, and to each smaller side of which the larger side is attached a small rectangle, to the opposite side of which an isosceles triangle is attached, and all fragments are connected by connecting elements consisting of a square face located in the center of the connecting element , to each side of which a rectangular isosceles triangle is attached so that one of its legs coincides with the side of the quad The opposite side located in the center of the connecting element, the second leg coincides with the smaller side of the small rectangle, and the hypotenuse coincides with the side of the isosceles trapezoid, or the second leg joins with the small side of the additional rectangle, and the hypotenuse with the side of the isosceles triangle.

Сущность полезной модели показана на Фиг. 1 и Фиг. 2, где:The essence of the utility model is shown in FIG. 1 and FIG. 2, where:

Фиг. 1, а - усиленная панель, состоящая из обшивки и системы продольных и поперечных ребер жесткости (обшивка и система ребер жесткости условно разнесены); Фиг. 1, б - усиленная панель (виз сверху); Фиг. 1, в - усиленная панель (вид снизу); Фиг. 1, г - развертка системы стрингеров и шпангоутов; Фиг. 1, д - развертка повторяющегося фрагмента; Фиг. 2, а - этапы складывания усиленной панели из листа материала с разметкой; Фиг. 2, б - пример применения усиленной панели; 1 - прямоугольные грани в центре повторяющегося фрагмента г; 2 - грани в виде равнобоких трапеций повторяющегося фрагмента д; 3 - прямоугольные боковые грани повторяющегося фрагмента д, образующие вместе с гранями в виде равнобоких трапеций 2 стрингеры панели а и б; 4 - малые прямоугольные грани повторяющегося фрагмента д; 5 - грани повторяющегося фрагмента г, имеющие форму равнобедренного треугольника; 6 - квадратная грань, расположенная в центре соединительного элемента; 7 и 8 - равнобедренные прямоугольные треугольники соединительного элемента; 9 - шпангоут усиленной конструкции; 10 - стрингер усиленной панели; 11 - обшивка усиленной панели.FIG. 1a - a reinforced panel consisting of a sheathing and a system of longitudinal and transverse stiffeners (sheathing and a system of stiffeners are conventionally spaced); FIG. 1, b - reinforced panel (visas from above); FIG. 1, c - reinforced panel (bottom view); FIG. 1, d - scan system stringers and frames; FIG. 1, d - scan of a repeating fragment; FIG. 2a - stages of folding a reinforced panel from a sheet of material with a marking; FIG. 2, b - an example of the use of a reinforced panel; 1 - rectangular faces in the center of the repeating fragment g; 2 - face in the form of isosceles trapezoid repeating fragment d; 3 - rectangular lateral faces of the repeating fragment e, forming, together with the faces in the form of isosceles trapezoid 2 stringers panels a and b; 4 - small rectangular faces of the repeating fragment d; 5 - faces of the repeating fragment g having the shape of an isosceles triangle; 6 - a square face located in the center of the connecting element; 7 and 8 - isosceles right-angled triangles of the connecting element; 9 - frame reinforced construction; 10 - stringer reinforced panel; 11 - sheathing reinforced panel.

Усиленная панель (Фиг. 1, а) состоит из обшивки 1 и системы продольных (стрингеры 2) и поперечных (шпангоуты 3) ребер жесткости. Система ребер жесткости состоит из повторяющихся фрагментов д, Фиг. 1. Повторяющийся фрагмент д, Фиг. 1, образован прямоугольной гранью 4, к каждой большей стороне которой меньшим основанием присоединена равнобокая трапеция 5, большее основание которой совпадает с большей стороной бокового прямоугольника 6, а к каждой меньшей стороне которой большей стороной присоединен малый прямоугольник 7, к противоположной большей стороне которого присоединен равнобедренный треугольник 8, причем все фрагменты объединены соединительными элементами, состоящими из квадратной грани 9, расположенной в центре, к каждой стороне которой присоединен прямоугольный равнобедренный треугольник так, что один из его катетов совпадает со стороной квадратной грани 9, расположенной в центре соединительного элемента, второй катет совпадает с меньшей стороной малого прямоугольника 7, а гипотенуза - с боковой стороной равнобедренной трапеции 5 (равнобедренный прямоугольный треугольник 10), или второй катет совпадает с малой стороной бокового прямоугольника 6, а гипотенуза - со стороной равнобедренного треугольника 8 (равнобедренный прямоугольный треугольник 11).The reinforced panel (Fig. 1, a) consists of a sheathing 1 and a system of longitudinal (stringers 2) and transverse (frames 3) stiffeners. The stiffener system consists of repeating fragments d, FIG. 1. Repeating fragment d, FIG. 1, is formed by a rectangular face 4, to each larger side of which an isosceles trapezoid 5 is attached with a smaller base, the larger base of which coincides with the larger side of the side rectangle 6, and to each smaller side of which the larger rectangle 7 is attached, to the opposite larger side of which isosceles triangle 8, and all fragments are connected by connecting elements consisting of a square face 9 located in the center, to which a rectangle is attached to each side an isosceles triangle so that one of its legs coincides with the side of the square face 9 located in the center of the connecting element, the second leg coincides with the smaller side of the small rectangle 7, and the hypotenuse coincides with the side of the isosceles trapezoid 5 (isosceles right triangle 10), or the second leg coincides with the small side of the lateral rectangle 6, and the hypotenuse coincides with the side of the isosceles triangle 8 (isosceles right triangle 11).

Совокупность соединительных элементов образует поперечные ребра (шпангоуты 3) усиленной панели, а совокупность граней в виде равнобоких трапеций 5 и боковых прямоугольных граней 6 - продольные ребра (стрингеры 2) усиленной панели. Структура усиленной панели является складчатой, то есть она имеет плоскую развертку в, Фиг. 1, без разрывов и наложений.The set of connecting elements forms the transverse ribs (frames 3) of the reinforced panel, and the set of faces in the form of isosceles trapezoid 5 and lateral rectangular faces 6 - longitudinal ribs (stringers 2) of the reinforced panel. The structure of the reinforced panel is folded, that is, it has a flat scan in, FIG. 1, without gaps and overlays.

Усиленная панель может быть изготовлена складыванием из тонколистовых композиционных материалов: стекло-, угле-, базальтопластики. Этапы складывания панели из плоской заготовки с разметкой представлены на Фиг. 2, а. На Фиг. 2, б представлен пример применения такой усиленной панели в качестве панели с окантовками под иллюминаторы.Reinforced panel can be made by folding from sheet composite materials: glass, carbon, basalt plastics. The steps of folding a panel from a flat blank with a marking are shown in FIG. 2 a. In FIG. 2b, an example of the use of such a reinforced panel as a panel with edging for portholes is presented.

Формирование системы ребер жесткости из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности обеспечивает повышенную прочность конструкции и обеспечивает ее интегральность (т.е. отсутствие соединительных элементов).The formation of a system of stiffeners from a single sheet of reinforcing material without violating its integrity provides increased structural strength and ensures its integrity (i.e. the absence of connecting elements).

Отсутствие операций сборки каждого отдельного стрингера и шпангоута при изготовлении усиленной панели обеспечивает снижение трудоемкости.The absence of assembly operations for each individual stringer and frame in the manufacture of a reinforced panel reduces laboriousness.

Таким образом, данная усиленная панель интегрального типа из композиционных материалов является высокоэффективной за счет повышения прочности путем формирования системы ребер жесткости из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности, повышения интегральности за счет отсутствия соединительных элементов и снижения трудоемкость изготовления за счет исключения операций сборки.Thus, this reinforced integral type panel made of composite materials is highly effective due to the increase in strength by forming a system of stiffeners from a single sheet of reinforcing material without violating its integrity, increasing integrability due to the absence of connecting elements and reducing the complexity of manufacturing by eliminating assembly operations.

Claims

Reinforced panel made of composite material, consisting of a lining and a system of longitudinal and transverse stiffeners connected to it, characterized in that the system of longitudinal and transverse stiffeners is made of a single sheet of reinforcing material, has a folded structure and, at the same time, on a scan in the center of each repeating fragment there is a rectangular facet, to each larger side of which a smaller base is attached to an isosceles trapezoid, the larger base of which coincides with the larger side of the lateral a rectangle, and on each smaller side of which the larger side is attached a small rectangle, to the opposite side of which an isosceles triangle is attached, and all fragments are connected by connecting elements consisting of a square face located in the center of the connecting element, to each side of which a rectangular isosceles triangle is attached so that one of its legs coincides with the side of the square face located in the center of the connecting element, the second leg coincides with the smaller side of the small rectangle, and the hypotenuse with the side of the isosceles trapezoid, or the second leg coincides with the small side of the additional rectangle, and the hypotenuse with the side of the isosceles triangle.