RU99123715A

RU99123715A - Конструктивный элемент (варианты) и способ его образования

Info

Publication number: RU99123715A
Application number: RU99123715/03A
Authority: RU
Inventors: Лэрри Р. ФРЭНКОМ; Дейвид У. ДЖЕНСЕН
Original assignee: Бригем Янг Юниверсити
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2001-08-20

Claims

1. Конструктивный элемент с повышенной несущей способностью на единицу массы, содержащий по меньшей мере два спиральных компонента, каждый из которых имеет по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, жестко непрерывно соединенных в спиральной конфигурации, по меньшей мере два спиральных компонента имеют общую угловую ориентацию, общую продольную ось и отстоят друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, по меньшей мере каждый из двух спиральных компонентов имеет непрерывные нити волокна, по меньшей мере один обратный спиральный компонент, имеющий по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, жестко непрерывно соединенных в спиральную конфигурацию, аналогичную спиральной конфигурации по меньшей мере двух спиральных компонентов, и имеющий общую продольную ось с по меньшей мере двумя спиральными компонентами, но противоположную угловую ориентацию, причем по меньшей мере один обратный спиральный компонент имеет непрерывные нити волокна, средство для соединения по меньшей мере двух спиральных компонентов с по меньшей мере одним обратным спиральным компонентом в местах пересечения, предусматривающее перекрытие волокон спиральных компонентов и волокон обратных спиральных компонентов в связующем материале, при этом по меньшей мере два спиральных компонента и по меньшей мере один обратный спиральный компонент выполнены с образованием полой внутренней области, по существу не содержащей материала, и с образованием отверстия между ними.

2. Конструктивный элемент по п.1, отличающийся тем, что средство для соединения спиральных компонентов и обратного спирального компонента включает в себя соединители, имеющие гнезда, расположенные и ориентированные с возможностью установки в них концов компонентов.

3. Конструктивный элемент по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один аксиальный элемент, соединенный по меньшей мере с двумя спиральными компонентами и по меньшей мере с одним обратным спиральным компонентом и проходящий по существу параллельно продольной оси.

4. Конструктивный элемент по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере один аксиальный элемент соединен по меньшей мере с двумя спиральными компонентами и по меньшей мере с одним обратным спиральным компонентом во внешних узлах.

5. Конструктивный элемент по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере один аксиальный элемент соединен по меньшей мере с двумя спиральными компонентами и по меньшей мере с одним обратным спиральным компонентом во внутренних узлах.

6. Конструктивный элемент по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный элемент, соединенный со смежными узлами.

7. Конструктивный элемент по п.6, отличающийся тем, что дополнительный элемент является внешним элементом, соединенным с двумя узлами и проходящим в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси.

8. Конструктивный элемент по п.6, отличающийся тем, что дополнительный элемент является диагональным внешним элементом, соединенным с двумя узлами и ориентированным под углом относительно продольной оси.

9. Конструктивный элемент по п.1, отличающийся тем, что участки по меньшей мере двух спиральных компонентов и по меньшей мере одного обратного спирального компонента образуют воображаемый трубчатый элемент, имеющий треугольное поперечное сечение.

10. Конструктивный элемент по п. 1, отличающийся тем, что участки по меньшей мере двух спиральных компонентов и по меньшей мере одного обратного спирального компонента образуют воображаемый трубчатый элемент, имеющий многогранное поперечное сечение.

11. Конструктивный элемент с повышенной несущей способностью на единицу массы, содержащий по меньшей мере два спиральных компонента, каждый из которых имеет по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, жестко непрерывно соединенных в спиральной конфигурации, по меньшей мере два спиральных компонента имеют общую угловую ориентацию, общую продольную ось и отстоят друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, по меньшей мере один обратный спиральный компонент, имеющий по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, жестко непрерывно соединенных в спиральную конфигурацию, аналогичную спиральной конфигурации по меньшей мере двух спиральных компонентов, и имеющий общую продольную ось с по меньшей мере двумя спиральными компонентами, но противоположную угловую ориентацию, средство для соединения по меньшей мере двух спиральных компонентов с по меньшей мере одним обратным спиральным компонентом в местах пересечения, по меньшей мере два повернутых спиральных компонента, каждый из которых имеет по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, жестко непрерывно соединенных в спиральной конфигурации, по меньшей мере два повернутых спиральных компонента имеют общую угловую ориентацию, общую продольную ось поворота и отстоят друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, при этом участки по меньшей мере двух повернутых спиральных компонентов повернуты относительно участков по меньшей мере двух спиральных компонентов, по меньшей мере один повернутый обратный спиральный компонент, имеющий по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, жестко непрерывно соединенных в спиральную конфигурацию, аналогичную спиральной конфигурации по меньшей мере двух повернутых спиральных компонентов, и имеющий общую продольную ось поворота с по меньшей мере двумя повернутыми спиральными компонентами, но противоположную угловую ориентацию, причем участки по меньшей мере одного повернутого обратного спирального компонента повернуты относительно участков по меньшей мере одного обратного спирального компонента, и средство для соединения по меньшей мере двух повернутых спиральных компонентов и по меньшей мере одного повернутого обратного спирального компонента с по меньшей мере двумя спиральными компонентами и с по меньшей мере одним обратным спиральным компонентом в местах пересечения.

12. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один аксиальный элемент, соединенный с по меньшей мере двумя спиральными компонентами, с по меньшей мере одним обратным спиральным компонентом, с по меньшей мере двумя повернутыми спиральными компонентами и с по меньшей мере одним повернутым обратным спиральным компонентом, причем по меньшей мере один аксиальный элемент проходит по существу параллельно продольной оси поворота.

13. Конструктивный элемент по п.12, отличающийся тем, что по меньшей мере один аксиальный элемент соединен с по меньшей мере двумя спиральными компонентами, с по меньшей мере одним обратным спиральным компонентом, с по меньшей мере двумя повернутыми спиральными компонентами и с по меньшей мере одним повернутым обратным спиральным компонентом во внешних узлах.

14. Конструктивный элемент по п.12, отличающийся тем, что по меньшей мере один аксиальный элемент соединен с по меньшей мере двумя спиральными компонентами, с по меньшей мере одним обратным спиральным компонентом, с по меньшей мере двумя повернутыми спиральными компонентами и с по меньшей мере одним повернутым обратным спиральным компонентом во внутренних узлах.

15. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что продольная ось и продольная ось поворота являются концентрическими, а участки по меньшей мере двух спиральных компонентов, по меньшей мере одного обратного спирального компонента, по меньшей мере двух повернутых спиральных компонентов и по меньшей мере одного повернутого обратного спирального компонента образуют воображаемый трубчатый элемент, имеющий поперечное сечение в форме шестиконечной звезды.

16. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что продольная ось и продольная ось поворота являются концентрическими, а участки по меньшей мере двух спиральных компонентов, по меньшей мере одного обратного спирального компонента, по меньшей мере двух повернутых спиральных компонентов и по меньшей мере одного повернутого обратного спирального компонента образуют воображаемый трубчатый элемент, имеющий поперечное сечение в форме двух многогранников, имеющих общую продольную ось, но повернутых один относительно другого.

17. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что продольная ось и продольная ось поворота являются концентрическими, а участки компонентов пересекаются на конце участков с образованием внешних узлов, участки расположены в множестве плоскостей, проходящих между выбранными внешними узлами и параллельных продольной оси и продольной оси поворота, три плоскости из множества плоскостей ориентированы с образованием первого воображаемого трубчатого элемента, имеющего треугольное поперечное сечение, а другие три из множества плоскостей ориентированы с образованием второго воображаемого трубчатого элемента, имеющего треугольное поперечное сечение, при этом второй воображаемый трубчатый элемент повернут вокруг общей оси относительно первого воображаемого трубчатого элемента.

18. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что продольная ось и продольная ось поворота параллельны между собой и отстоят друг от друга, участки компонентов пересекаются на конце участков с образованием внешних узлов, участки расположены в множестве плоскостей, проходящих между выбранными внешними узлами и параллельных продольной оси и продольной оси поворота, три плоскости из множества плоскостей ориентированы относительно продольной оси с образованием первого воображаемого трубчатого элемента, имеющего треугольное поперечное сечение, а другие три из множества плоскостей ориентированы относительно продольной оси поворота с образованием второго воображаемого трубчатого элемента, имеющего треугольное поперечное сечение.

19. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что компоненты образованы путем намотки волокна на оправку.

20. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что компоненты представляют собой волокно в связующем материале.

21. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что компоненты представляют собой волокно в связующем материале, а средство для соединения спирального компонента и обратного спирального компонента включает в себя перекрывающиеся волокна спиральных компонентов и волокна обратных спиральных компонентов в связующем материале.

22. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что средство для соединения спиральных компонентов и обратного спирального компонента включает в себя соединители, имеющие гнезда, расположенные и ориентированные с возможностью установки в них концов компонентов.

23. Конструктивный элемент по п.11, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный элемент, соединенный со смежными узлами.

24. Конструктивный элемент по п.23, отличающийся тем, что дополнительный элемент является внешним элементом, соединенным с узлами и проходящим в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси.

25. Конструктивный элемент по п.23, отличающийся тем, что дополнительный элемент является диагональным внешним элементом, соединенным с узлами и ориентированным под углом относительно продольной оси.

26. Способ образования конструктивного элемента с повышенной несущей способностью на единицу массы, включающий в себя получение оправки, намотку на оправку волокна для создания по меньшей мере двух спиральных компонентов, каждый из которых имеет по меньшей мере три удлиненных прямолинейных участка, по меньшей мере два спиральных компонента имеют одну общую угловую ориентацию, общую продольную ось и отстоят друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, намотку на оправку волокна для создания по меньшей мере одного обратного спирального компонента, имеющего по меньшей мере три подобных удлиненных прямолинейных участка и имеющего общую ось с по меньшей мере двумя спиральными компонентами, но противоположную угловую ориентацию, нанесение связующего материала на волокно, и отверждение связующего материала.