SU887765A1

SU887765A1 - Laminated shock-absorbing panel

Info

Publication number: SU887765A1
Application number: SU802904853A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Еремеев; Михаил Рафаэлович Закарян; Александр Александрович Краснов; Виталий Алексеевич Морозов
Original assignee: Ростовское Высшее Военное Командное Училище Им.Главного Маршала Артиллерии М.И.Неделина
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-12-07

Description

сдвиговые нагрузки, а интенсивные нагрузки, имеющие импульсный характер привод т к разрушению конструкции именно в местах концентрации напр л ений.shear loads, and intense loads of a pulsed nature lead to the destruction of the structure precisely at the points of concentration of voltages.

Цель изобретени - увеличение несущей и энергопоглощающей способности панели при амортизации ударных нагрузок.The purpose of the invention is to increase the carrier and energy absorbing capacity of the panel during shock absorption.

Поставленна цель достигаетс тем, что в многослойной амортизирующей панели , включающей несущие слои, скреплениые с толкател ми, равномерно смещенными друг относительно друга и соединенными с многослойным энергопоглощающим элементом, содержащим в зкопластичный материал, толкатели выполнены в виде полых профилей замкнутого сечени и непрерывных по своей длине, а энергопоглощающий элемент - из гофрированных листов, скрепленных между собой и с профил ми по продольным площадкам и полкам меньщих оснований профилей, причем замкнутые полости, образованные между гофрами листов, заполнены в зкопластичиым, материалом. Боковые поверхности профилей и гофры листов перфорированы. Гофрированные листы выполнены из пластичного материала и между ними установлен и соединен с последними по площадкам лист из материала, пластичность которого больше пластичности материала гофрированных листов.This goal is achieved by the fact that in a multilayer shock-absorbing panel comprising carrier layers fastened to pushers evenly displaced relative to each other and connected to a multilayer absorbing element containing flexible material, the pushers are made in the form of hollow profiles of closed section and continuous along their length , and the energy-absorbing element is made of corrugated sheets, fastened together with each other and with profiles along the longitudinal platforms and shelves of the smaller bases of the profiles, with closed the cavities formed between the corrugations of the sheets are filled with flexible material. The side surfaces of the profiles and the corrugations of the sheets are perforated. Corrugated sheets are made of plastic material and between them a sheet of material is installed and connected to the latter in areas, the plasticity of which is more plasticity of the material of corrugated sheets.

На фиг. 1 изображена панель, поперечный разрез; на фиг. 2 и 3 - то же, в двух последовательных стади х пластического деформировани ; на фиг. 4 и 5 - панель, общий вид.FIG. 1 shows a panel, a cross-section; in fig. 2 and 3 are the same, in two successive stages of plastic deformation; in fig. 4 and 5 - panel, general view.

Панель состоит из несущих листов 1 и 2 и скрепленных с ними равномерно смещенных друг относительно друга толкателей 3 и 4, выполненных в форме полых профилей замкнутого сечени и непрерывных по своей длине. Многослойный энергопоглощающий элемент включает гофрированные листы 5 и 6, соединенные между собой по площадкам. По этим же площадкам произведено соединение энергопоглощающего элемента с профил ми 3 и 4. Гофры листов 5, 6 образуют полости, заполненные в зкопластичным материалом 7. Эти полости разложены на две части дополнительным листом 8, скрепленным с гофрированными листами 5, 6 по площадкам, в местах соединени гофрированных листов между собой и с профил ми. Гофрированные листы 5, 6 и боковые поверхности профилей 3, 4 перфорированы калиброванными отверсти ми 9. Торцовые сечени профилей закрыты заглушками 10, имеющими отверсти дл выхода воздуха. Бокова поверхность панели закрыта эластичной перегородкой 11, имеющей фигурные выщтамповки в районе расположени торца энергопоглощающего элемента, и скреплена внутренними поверхност ми фигурных выщтамповок с наружной поверхностью листов 5, 6 энергопоглощающего элемента, закрыва таким образом полости, заполненные в зкопластичиым материалом 7.The panel consists of supporting sheets 1 and 2 and pushing them 3 and 4 uniformly offset from each other, made in the form of hollow sections of closed section and continuous along their length. Multi-layer energy absorbing element includes corrugated sheets 5 and 6, interconnected by platforms. The energy-absorbing element with profiles 3 and 4 was connected to the same platforms. The corrugations of sheets 5, 6 form cavities filled in with a flexible material 7. These cavities are laid out in two parts with an additional sheet 8, fastened with corrugated sheets 5, 6 on the platforms, the joints of corrugated sheets among themselves and with profiles. The corrugated sheets 5, 6 and side surfaces of the profiles 3, 4 are perforated with calibrated holes 9. The end sections of the profiles are closed by plugs 10 having air holes. The side surface of the panel is covered by an elastic partition 11, having figured vyshtampovki near the end of the energy-absorbing element, and fastened with the inner surfaces of the figured vyshmashkovok with the outer surface of the sheets 5, 6 of the energy-absorbing element, thus closing the cavity filled in with plastic material 7.

Сборка данной конструкции осуществл етс , например, следующим образом.The assembly of this construction is carried out, for example, as follows.

Обычными известными методами изготавливают несущие листы 1, 2. Профили 3, 4 могут быть изготовлены щтамповкой порознь двух половин, при этом в них выполн ют отверсти 9 заданного сечени , после чего половины соедин ют пайкой или сваркой. В результате образуетс замкнутый контур поперечного сечени целого профил . Профили по кра м закрывают заглушками 10, скрепленными с торцами профилей сваркой или пайкой. Гофрированные листы 5, 6 изготавливают, например , щтамповкой, при этом в них также выполн ют отверсти 9 заданного сечени . Профили 3, 4 скрепл ют с несущими листами 1, 2 пайкой или сваркой. На один из гофрированных листов, например 6, укладывают последовательно лист 8 и лист 5, после чего листы 5 и 6 совмещают по площадкам . На несущий лист 2 между профил ми 4 устанавливают технологические клинь , высота которых равна высоте профилей , сверху накладывают совмещенные листы заполнител 5, 6 и 8 с нанесенным на соответствующих участках слоем припо . Листы заполнител совмещают своими площадками с продольными полками профилей, сверху на площадки листов, наход щиес над профил ми 4, устанавливают технологические клинь , после чего несущий лист 1 со скрепленными с ним профил ми 3 совмещают продольными полками профилей со свободными площадками листов 5, 6, 8, и собранный пакет панели соедин ют в единое целое при помощи пайки, после чего клинь убирают. В образованные гофрами листов 5, 6 полости с торцов подают под давлением в зкопластичный материал 7, причем отверсти 9 в листах 5 и 6 в случае необходимости закрывают технологическими накладками, убираемыми после заполнени полостей в зкопластичным материалом. На торцы собранного пакета слоев одевают перегородки И и скрепл ют склеиванием с несущими листами 1, 2 внахлестку, а внутренними поверхност ми фигурных выштамповок - с наружными поверхност ми листов 5, 6 энергопоглощающего элемента.Conventional sheets 1, 2 are made using conventional methods. Profiles 3, 4 can be made by stamping the two halves apart, with holes 9 of a given cross-section being made in them, after which the halves are joined by soldering or welding. As a result, a closed contour of the whole section is formed. The profiles along the edges are closed with plugs 10 fastened to the ends of the profiles by welding or soldering. Corrugated sheets 5, 6 are made, for example, by stamping, and holes 9 of a predetermined cross-section are also made in them. Profiles 3, 4 are fastened to the supporting sheets 1, 2 by soldering or welding. On one of the corrugated sheets, for example 6, sheet 8 and sheet 5 are laid successively, after which sheets 5 and 6 are combined along the platforms. Between the profiles 4, a technological wedge is installed on the carrier sheet 2, the height of which is equal to the height of the profiles; superimposed are the combined sheets of filler 5, 6 and 8 with a layer of solder applied in the corresponding areas. The filler sheets are aligned with their platforms with longitudinal shelves of profiles, on top of the platforms of sheets located above profiles 4, technological wedges are installed, after which the supporting sheet 1 with profiles 3 attached to it is combined with longitudinal shelves of profiles with free platforms of sheets 5, 6, 8, and the assembled panel pack is joined together by soldering, after which the wedges are removed. In the cavities formed by the corrugations of the sheets 5, 6, the ends are fed under pressure into the flexible material 7, and the holes 9 in the sheets 5 and 6, if necessary, are closed with technological linings removed after filling the cavities in the flexible material. At the ends of the assembled stack of layers, the I partitions are put on and fastened by gluing with the carrier sheets 1, 2 overlapped, and the inner surfaces of figured stamps — with the outer surfaces of sheets 5, 6 of the energy absorbing element.

Во избежание взаимодействи в зкопластичного материала 7 с окружающей средой и дл обеспечени длительности хранени отверсти 9 в гофрах листов 5, 6. могут быть закрыты пленкой, склеенной с наружными поверхност ми гофров 5, 6 и прорывающейс при выдавливании в зкопластичного материала.To avoid interaction with the environment in the plastic material 7 and to ensure the storage time, the openings 9 in the corrugations of the sheets 5, 6. can be covered with a film glued to the outer surfaces of the corrugations 5, 6 and pierced when extruded into the plastic material.

Работа конструкции происходит The work of the construction occurs

еледующим образом.in the best way.

Под действием нагрузки, превышающей изгибную жесткость многослойного энергопоглощающего элемента, несущие листы 1 и 2 сближаютс друг с другом. Профили 3, 4 противоположных несущих листов 1, 2 стрем тс распр мить участки гофров листов 5, 6 и изогнуть с раст жением промежуточный лист 8. При этом происходит выдавливание в зкопластичного материала 7 из полостей гофрированных листов через калиброванные отверсти 9 в межпрофильные пространства панели. После полного распр млени гофров листов 5, 6 и выдавливани всего в зкопластичного материала 7 (фиг. 2) листы 5, 6 начинают работать совместно с промежуточным листом 8 на раст жение и изгиб. Причем наибольща дол энергопоглощени приходитс на процесс пластического раст жени листов 5, 6, 8.Under the action of a load exceeding the bending stiffness of the multilayer energy-absorbing element, the carrier sheets 1 and 2 approach each other. The profiles 3, 4 of the opposite carrier sheets 1, 2 tend to straighten the sections of the corrugations of the sheets 5, 6 and to bend the intermediate sheet 8 with stretching. At the same time, extrusion of corrugated sheets through the calibrated holes 9 into the interprofile panel spaces occurs. After the corrugations of the sheets 5, 6 are completely straightened and the whole material is extruded into the flexible material 7 (Fig. 2), the sheets 5, 6 begin to work together with the intermediate sheet 8 for stretching and bending. Moreover, the greatest amount of energy absorption occurs in the process of plastic stretching of sheets 5, 6, 8.

По мере сближени несущих листов 1,2 объем межпрофильного пространства уменьщаетс . Этот процесс происходит до тех пор, пока этот объем не станет равным объему выдавленного из гофров листов 5, 6 в зкопластичного материала 7. После этого начинаетс процесс передавливани в зкопластичного материала из межпрофильных пространств внутрь профилей 3, 4 через калиброванные отверсти 9 в последних . При этом продолжаетс совместное раст жение листов 5, 6, 8. Процесс амортизации заканчиваетс после того, как весь в зкопластичный материал 7 передавлен внутрь профилей 3, 4 (фиг. 3). Профили , скрепленные с одним несущим листом, имеют контакт с противоположным несущим листом по поверхност м своих меньших продольных полок, боковые поверхности профилей - с боковыми поверхност ми противоположных профилей, а пластические деформированные листы энергопоглощающего элемента, скрепленные с профил ми, зажаты между профил ми и несущими листами. При дальнейщем увеличении нагрузки данна панель работает уже как упруга , причем профили и деформированные листы заполнител взаимодействуют друг с другом, обеспечива высокую жесткость и прочность заполнител на сдвиг.As the carrier sheets 1.2 move closer, the volume of the inter-profile space decreases. This process takes place until this volume becomes equal to the volume of sheets 5, 6 extruded from the corrugations of the flexible material 7. After this, the process of squeezing into the flexible material from the inter-profile spaces inside the profiles 3, 4 through the calibrated holes 9 in the latter begins. At the same time, joint stretching of sheets 5, 6, 8 continues. The depreciation process ends after all the plastic material 7 has been transferred inside the profiles 3, 4 (Fig. 3). The profiles fastened with one carrier sheet have contact with the opposite carrier sheet along the surfaces of their smaller longitudinal shelves, the lateral surfaces of the profiles with the lateral surfaces of opposite profiles, and the plastic deformed sheets of the energy-absorbing element fastened with the profiles are clamped between the profiles and carrier sheets. With a further increase in the load, this panel already works as an elastic, with the profiles and the deformed sheets of the filler interacting with each other, providing high rigidity and strength of the filler in shear.

Така конструкци обладает большей энергопоглощающей способностью за счет использовани энергоемких пластически деформаций раст жени , изгиба и двухкратного передавливани в зкопластичного материала сндчала из полостей гофрированных листов в межпрофильные пространства , а затем из последних во внутренние полости профилей. Конструкци панели , в отличие от прототипа, хорошо противострит сдвигу слоев I, 2 друг относительно друга, так как противосто щие друг другу профили 3, 4 вместе с многослойным энергопоглощающим элементом образуют замкнутые силовые треугольники . В процессе сближени слоев сдвигова жесткость заполнител повыщаетс . По исчерпанию энергопоглощающей способности конструкци продолжает работать какSuch a structure has a greater energy-absorbing ability due to the use of energy-intensive plastic deformations of stretching, bending and twofold squeezing into the plastic material from the cavities of the corrugated sheets into the inter-profile spaces, and then from the latter into the internal cavities of the profiles. The design of the panel, unlike the prototype, is well opposed to the shear of layers I, 2 relative to each other, since the opposing profiles 3, 4 together with the multi-layer energy-absorbing element form closed force triangles. As the layers approach each other, the shear stiffness of the aggregate increases. By the exhaustion of energy absorbing capacity, the structure continues to work as

жестка многослойна панель, обладающа повышенными, по сравнению с исходными , характеристиками заполнител на сжатие и сдвиг, чем достигаетс повыщение несущей способности панели.A rigid multi-layered panel with increased, compared with the initial, characteristics of the aggregate in compression and shear, which results in increased load-bearing capacity of the panel.

Кроме того, с целью обеспечени оптимальности амортизации выбор толщин и материала гофрированных и промежуточного листов, а также выбор в зкопластичного материала и диам.етров калиброванных отверстий может производитьс в зависимости от конкретной формы импульса ударного воздействи .In addition, in order to ensure optimal damping, the choice of thicknesses and material of corrugated and intermediate sheets, as well as the choice of reinforced material and diameter of calibrated holes, can be made depending on the particular shape of the impact pulse.

Claims

1. A multi-layer cushioning panel comprising carrier layers bonded with pushers evenly displaced relative to each other and connected to a multi-layered energy-absorbing element containing in a plastic material, in order to increase the carrier and energy absorbing capacity, the pushers are made hollow profiles of closed section and continuous in their length, and the energy-absorbing element - from corrugated sheets, fastened together and with profiles along the longitudinal platforms and shelves the lower bases of the profiles, and the closed cavities formed between the corrugations of the sheets are filled with a flexible material.

2. A panel according to claim 1, characterized in that the corrugations of the sheets and the side surfaces of the profiles are perforated.

3.Panel on PP. 1 and 2, characterized in that the corrugated sheets are made of plastic material, and

Between them, a sheet of material is installed and connected to the latter in areas, the plasticity of which is more than the plasticity of the material of corrugated sheets.

Sources of information taken into account in the examination:

1. Patent of Great Britain N ° 1283598, cl. g 2 E 1972.

2. USSR author's certificate number 596761, cl. F 16 F 7/08, 1975.

II

/ ten