SU1599257A1

SU1599257A1 - Multilayer panel

Info

Publication number: SU1599257A1
Application number: SU884499525A
Authority: SU
Inventors: Владимир Устинович Котельников; Николай Маркович Нечитайло
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1990-10-15

Abstract

Изобретение относитс к несущим многослойным панел м и может найти применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, обладающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок. Целью изобретени вл етс увеличение удельного энергопоглощени и несущей способности панели при действии ударных нагрузок с боковой составл ющей. Панель содержит две несущие ребристые плиты. Ребра одной плиты расположены в межреберных промежутках другой. Плиты соединены между собой амортизирующими элементами в виде основных и дополнительных тонкостенных замкнутых профилей. Дополнительные профили размещены внутри основных. Основные профили имеют наружные противоположные выступы дл соединени с пазами ребер. Между основными и дополнительными профил ми в зоне выступов установлены продольные прокладки, между которыми размещен эластичный заполнитель, соединенный с профил ми. Внешн энерги при сближении плит поглощаетс на одновременное выворачивание основных и дополнительных профилей, а также заполнител . 4 ил.The invention relates to carrying multi-layered panels and can be used in the creation of elements of power structures of aircraft and vessels with high carrying and shock-absorbing ability to the effect of intense multiple loads. The aim of the invention is to increase the specific energy absorption and carrying capacity of the panel under the action of shock loads from the side component. The panel contains two supporting ribbed plates. The ribs of one plate are located in the intercostal spaces of the other. The plates are interconnected by shock-absorbing elements in the form of main and additional thin-walled closed profiles. Additional profiles are located inside the main ones. The main profiles have external opposing protrusions for joining with the grooves of the ribs. Between the main and additional profiles in the area of the projections, longitudinal gaskets are installed, between which there is an elastic filler connected to the profiles. Externally, the energy at the approach of the plates is absorbed by the simultaneous inversion of the main and additional profiles, as well as the filler. 4 il.

Description

Изобретение относитс к несущим многослойным панел м и может найти применение при создании элементов силовых конструкций летательных аппаратов и судов, об- лад ающих высокой несущей и амортизирующей способностью на воздействие интенсивных многократных нагрузок.The invention relates to carrying multi-layered panels and can be used to create elements of power structures of aircraft and vessels, having a high bearing and shock-absorbing ability to the effect of intense multiple loads.

Целью изобретени вл етс увеличение удельного энергопоглощени и несущей способности панели при действии нагрузок с боковой составл ющей.The aim of the invention is to increase the specific energy absorption and carrying capacity of the panel under the action of loads from the side component.

На фиг. 1 показана панель, общий вид; на фиг. 2 - амортизирующий элемент, поперечный разрез; на фиг. 3- выступ амортизирующего элемента; на фиг. 4 - панель в конечной стадии амортизации.FIG. 1 shows a panel, a general view; in fig. 2 - shock-absorbing element, cross section; in fig. 3- projection of the damping element; in fig. 4 - panel in the final stage of depreciation.

Панель состоит из несущих плит 1 и 2 с ребрами 3 и 4. На ребрах выполнены продольные пазы 5 и 6. Между ребрами 3 и 4 расположены амортизирующие элементы 7, изготовленные из материала с высокой усталостной прочностью на выворачивание и с эффектом пам ти формы, например из никелида титана, которые, в свою очередь , состо т из нескольких тонкостенных замкнутых профилей 8-10. Профили соединены между собой с помощью твердых продольных прокладок 11 с отверсти ми 12, в которые вставл ютс штыри 13 выступов 14 и 15. В пространство между тонкостенными замкнутыми профил ми помещен упругий заполнитель 16 и 17, соединенный с ними . Тонкостенные замкнутые профили имеют удлиненный диаметр по линии, нормальной к несущим сло м, равный высоте взаимного перекрыти ребер 3 и 4 противоположных несущих плит 1 и 2. Амортизирующие элементы присоединены к ребрам 3 и 4 выступами 14 и 15, совмещенными с пазами 5 и 6. Несущие слои выполн ютс из жестких высокопрочных материалов, например берилли , стали, никелида титана, заполнисдThe panel consists of supporting plates 1 and 2 with ribs 3 and 4. The ribs are made with longitudinal grooves 5 and 6. Between the ribs 3 and 4 are cushioning elements 7 made of a material with high fatigue reversing strength and shape memory effect, for example from titanium nickelide, which, in turn, consist of several thin-walled closed profiles 8-10. The profiles are interconnected by means of solid longitudinal gaskets 11 with holes 12 into which the pins 13 of the projections 14 and 15 are inserted. In the space between the thin-walled closed profiles, resilient core 16 and 17 are placed, connected to them. Thin-walled closed profiles have an elongated diameter along a line normal to the carrier layers, equal to the height of the mutual overlap of the ribs 3 and 4 of the opposite carrier plates 1 and 2. The shock-absorbing elements are attached to the ribs 3 and 4 by the projections 14 and 15, aligned with the slots 5 and 6. Bearing layers are made of hard, high-strength materials, such as beryllium, steel, titanium nickelide, zinc rich

со tc 01 with tc 01

тель - из материалов с достаточной уп- ругостью, например резины, полиэтилена. Дл изготовлени предлагаемой конст- рукции фрезерованием изготавливаютс ребристые несущие плиты 1 и 2. На ребрах 3 и 4 протачиваютс продольные пазы 5 и 6. Заготовки собираютс с помощью оснастки, фиксирующей их взаимное расположение, при этом выступы 14 и 15 совмещаютс с пазами 5 и 6. Сборка соедин етс в целое по местам контакта выступов 14 и 15 с пазами 5 и 6 с помощью склеивани . Амортизирующие элементы 7 собираютс и соедин ютс склеиванием тонкостенных замкнутых профилей 8-10 с прокладками 11 и со щтыр ми 13 выступов 14 и 15. Зат(;м также склеиванием между сло ми тонкостенных замкнутых профилей укрепл етс заполнитель 16 и 17. В случае использований в качестве заполнител веществ, плав щихс при допустимой дл других операций сборки температуре , например полиэтилена, возможно заполнение пространства между тонкостенными замкнутыми профил ми путем гор чей заливки и вспенивани с последующим отверждением.The body is made of materials with sufficient elasticity, for example, rubber, polyethylene. For the manufacture of the proposed construction, ribbed support plates 1 and 2 are made by milling. Longitudinal grooves 5 and 6 are machined on the ribs 3 and 4. Preparations are assembled with the aid of a snap fixing their relative position, and the projections 14 and 15 are aligned with grooves 5 and 6 The assembly is integrally connected at the contact points of the protrusions 14 and 15 with the slots 5 and 6 by gluing. The damping elements 7 are assembled and joined by gluing thin-walled closed profiles 8-10 with gaskets 11 and with plugs 13 of the projections 14 and 15. Then (;; also bonding between layers of thin-walled closed profiles reinforces the aggregate 16 and 17. In the case of uses in As a filler material, melting at a temperature acceptable for other assembly operations, such as polyethylene, it is possible to fill the space between thin-walled closed profiles by hot pouring and foaming, followed by curing.

Если действующие на панель нагрузки малы, конструкци работает как упруга панель. При действии значительного внещ- него давлени начинают сближатьс плиты 1 и 2, при этом ребра 3 начинают вдвигатьс в пазы , образованные ребрами 4 противоположной плиты. Это давление от ребер 3 и 4 через пазы 5 и 6 передаетс на выступы 14 и 15 амортизирующих элементов 7. Тонкостенные замкнутые профили 8 начинают выворачиватьс , поглоща энергию нагрузки. Через прокладки 11 и щтыри 13 усилие на выворачивание передаетс на упругий заполнитель 16 и далее через прокладки 11, штыри 13 и заполнитель 16 - на внутренний тонкостенный замкнутый профиль 9 и так далее, при этом форма поперечного сечени тонкостенных замкнутых профилей не измен етс . При достаточном ходе амортизации конструкци может выдержать несколько циклов нагружений без разрушени при сохранении высокой стабильности нагрузки, передаваемой от внешнего сло тонкостенных замкнутых профилей к внутренним. После исчерпани своей амортизационной способности панель может быть приведена в перво- рачальное положение нагреванием амортизирующих элементов до температуры обратного мартенситного превращени . Это может быть выполнено подачей гор чей жидкостиIf the loads acting on the panel are small, the structure works like a resilient panel. Under the action of significant external pressure, plates 1 and 2 begin to converge, and the ribs 3 begin to slide into the grooves formed by the ribs 4 of the opposite plate. This pressure from the ribs 3 and 4 is transmitted through the slots 5 and 6 to the protrusions 14 and 15 of the damping elements 7. The thin-walled closed profiles 8 begin to turn out, absorbing the energy of the load. Through the gaskets 11 and the tongs 13, the inversion force is transmitted to the elastic filler 16 and then through the gaskets 11, the pins 13 and the aggregate 16 to the inner thin-walled closed profile 9 and so on, while the cross-sectional shape of the thin-walled closed profiles does not change. With a sufficient course of depreciation, the structure can withstand several loading cycles without breaking down while maintaining a high stability of the load transferred from the outer layer of thin-walled closed profiles to the inner ones. After its depreciation capacity has been exhausted, the panel can be brought to its initial position by heating the damping elements to the reverse martensitic transformation temperature. This can be done by supplying hot liquid.

или газа (например, воздуха) во внутренние полости конструкции. При этом происходит обратное рабочему выворачивание тонкостенных замкнутых профилей 8-10 иor gas (for example, air) into the internal cavities of the structure. When this happens, the reverse working inversion of thin-walled closed profiles 8-10 and

амортизирующих элементов 7 в целом. Такое число циклов может быть достаточно большим.shock absorbing elements 7 in general. This number of cycles can be quite large.

Таким образом, панель позвол ет повысить несущую способность, так как при интенсивных внещних нагрузках осуществл етс значительное сближение несущих плит без разрушени этих плит и заполнител При этом происходит движение ребер одной плиты относительно ребер другой с одновременным вращательно-поступательнымThus, the panel makes it possible to increase the carrying capacity, since with intensive external loads, the bearing plates are much closer together without destroying these plates and the filler. In this case, the edges of one plate move relative to the edges of the other while simultaneously rotating.

движением вложенных друг в друга сплющенных тонкостенных замкнутых профилен и выворачиванием их противоположных кромок . Пластическое выворачивание тонкостенных замкнутых профилей сопровождаетс регул рным рассеиванием внешней энергии,by the movement of flattened thin-walled closed profiles inserted into each other and turning out their opposite edges. Plastic inversion of thin-walled closed profiles is accompanied by regular dissipation of external energy,

сообщенной панели, без нарушени целостности несущих слоев и заполнител , который на пр от жении всего процесса сближени слоев сохран ет свою первоначальную форму и, следовательно, посто нство усили the imparted panel, without violating the integrity of the carrier layers and the filler, which, during the entire process of bringing the layers together, retains its original shape and, therefore, the constancy of the force

деформировани . Введение ребер одной плиты в межреберные промежутки противоположной плиты, т. е. зацепление ребер друг за друга, позвол ет повысить сдвиговую прочность и жесткость панели.warping. The insertion of the ribs of one slab into the intercostal spaces of the opposite slab, i.e. the engagement of the ribs of each other, allows one to increase the shear strength and rigidity of the panel.

30thirty

Claims

1. Multi-layered panel, including supporting ribbed plates, the ribs of one of which are located in the intercostal spaces of the other, connecting their elastic connections in the form of thin-walled closed profiles, of which the main ones have opposite projections for connecting to the ribs, and the additional ones are located between the main and connected with them, characterized in that, in order to increase the specific energy absorption and the carrying capacity of the panel under the action of loads from the lateral component, additional profiles are placed inside the base overt, and in the space therebetween usta- Credited connecting the longitudinal profiles of the gasket in the area of projections and uprugoelas--particle aggregate coupled to profiles of.

2. The panel according to claim 1, characterized in that the longitudinal spacers are connected by profiles by means of transverse pins, which are included in the projections of the profiles.

.fua.1

ie

(Enlarged)

Editors. Horvata Order 3114

Compiled by E. Chern VSKA

Tehred A. KravchukCorrector A. Osaulenko

Circulation 394Subscribe

VNIIPI State Committee on Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology of the USSR

113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. D. 4; 5 Production and publishing combine “Patent, Uzhgorod, ul. Gagarin, 101

14 (15}

FIG. four