SU912873A1

SU912873A1 - Laminated panel

Info

Publication number: SU912873A1
Application number: SU802954601A
Authority: SU
Inventors: Владимир Устинович Котельников; Владимир Григорьевич Тарасенко
Original assignee: Ростовское Высшее Военное Командное Училище Им.Главного Маршала Артиллерии Неделина М.И.
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1982-03-15

Description

(54) МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ(54) MULTILAYER PANEL

1one

. Изобретение относитс к слоистым конструкци м , имеющим слои равномерно расположенных чеек в форме выступов в листовом материале, и может найти применение дл создани несущих амортизационных конструкций панелей и оболочек в строительстве , на транспорте, в авиации и судостроении .. The invention relates to layered structures having layers of evenly spaced cells in the form of protrusions in sheet material, and can be used to create load-bearing cushioning structures for panels and shells in construction, transport, aircraft and shipbuilding.

Известны многослойные конструкции с заполнителе из профилированных листов различным образом скрепленных с несущими листами. Заполнитель в них выполнен из листов, имеющих щтампованные выступы в виде структур чеистого типа, соединенных, между собой по ллощадкам выступов, а с несущими листами - исходной поверхностью листов 1.Multi-layered structures are known with a filler of profiled sheets in various ways bonded to the carrier sheets. The filler in them is made of sheets having stamped protrusions in the form of honeycomb-type structures connected to each other by protrusions on each other, and with bearing sheets on the original surface of sheets 1.

Наиболее близкой к изобретению вл етс многослойна панель, включающа наружные общивки и заполнитель из отдельных листов в виде структур чеистого типа с выступами в форме усеченных пирамид, соединенных по площадкам выступов. Выступы одного из листов заполнител выполн ны менее жесткими, чем соединенные с ними выступы другого листа, менее жесткиеClosest to the invention is a multi-layered panel comprising external obshchivki and a filler of individual sheets in the form of cellular type with protrusions in the form of truncated pyramids, connected along the areas of the protrusions. The protrusions of one of the sheets of the filler are less rigid than the protrusions of another sheet connected to them, less rigid.

выступы выполнены с вогнутост ми, направленными внутрь выступов и имеют кривизну соединенных с ними жестких выступов 2.the protrusions are made with concavities directed inward of the protrusions and have a curvature of rigid protrusions 2 connected to them.

Известные конструкции обладают недостаточными амортизационными свойствами и малым удельным энергопоглощением при пластичесчюм деформировании, несущественным эффектом прогрессивного возрастани нагрузки амортизации; малой прочностью панели, вследствие низких критических 10 нагрузок выступов с малой жесткостью.Known designs have insufficient damping properties and low specific energy absorption during plastic deformation, an insignificant effect of a progressive increase in the load of depreciation; low strength of the panel, due to the low critical loads of 10 projections with low rigidity.

Цель изобретени - улучщение амортизационных свойств панели.The purpose of the invention is to improve the depreciation properties of the panel.

Достигаетс это тем, что в многослойной панели, включающей наружные общивки и заполнитель из отдельных листов в виде This is achieved by the fact that in a multi-layered panel, including external obshchivki and filler of individual sheets in the form

15 структур чеистого типа с выступами,, соединенных по верхним основани м выступов, причем выступы одного из листов выполнены менее жесткими, чем соединенные с ними выступы другого листа и с вогнутост ми, направленными внутрь выступов, повтор ющими кривизну соединенных с ними более жестких выступов, панель снабжена вкладышами в виде разновысоких оболочковых элементов, установленных друг в друга15 cellular-type structures with protrusions, protrusions connected along the upper bases, the protrusions of one of the sheets being made less rigid than the protrusions of another sheet connected to them and with concavities directed inwardly of the protrusions repeating the curvature of the more rigid protrusions connected to them, the panel is equipped with inserts in the form of uneven shell elements installed into each other

и в менее жесткие выступы, при этом верхние основани выс1угюв и вкладышей выполнены с центральным отверстием под жесткие выступы.and in less rigid protrusions, while the upper bases of the upper and inner liners are made with a central hole for rigid protrusions.

Кра отверстий могут быть снабжены кольцевыми ребрами жесткости.The edges of the holes can be provided with annular stiffeners.

Раановысокие оболочковые элементы, включа сь поочередно в процесс пластического деформировани на выворачивание, ступенчато во времени увеличивают нагрузку амортизации, а также энергопоглощение панели и повышают критические нагрузки маложесткого выступа посредствог увеличени его суммарной толш,ины в наиболее опасных больших сечени х. При этом соединение оболочковых элементов друг с другом повышает критические нагрузки мav oжecткого выступа, а с другой стороны энергоемкость амортизации, так внешн энерги тратитс на расслоение пакета элементов. На фиг. 1 изображена панель, аксонометри ; на фиг. 2 - многослойна панель, разрез; на фиг. 3 - панель в момент полного исчерпани рабочего хода амортизации при пластическом деформировании, сечение. Конструкци панели включает несущие общивки i и 2 и скрепленные с ними листы заполнител 3 и 4 с выступами 5 и 6. Листы заполнител 3 и 4 скреплены друг с другом. Менее жесткие выступы 6 выполнены с вогнутост ми 7, направленными внутрь выступов . Соединение заполнител произведено по поверхност м выступов 5 и 6 листов 3 и 4, так как выступы 5 и 6 имеют одинаковую кривизну. В полости выступов 6 установлены вложенные друг в друге оболочковые элементы 8, имеющие центральные отверсти 9 и вогнутые участки 10, с кривизной , повтор ющей кривизну вывернутой часты выступов 6. По краю отверстий 9 выполнено усиливаюшее ребро 11.The high shell elements, which are alternately included in the plastic deformation process for inversion, increase the load on the cushioning step by step as well as the panel's energy absorption and increase the critical loads of the low-hard protrusion by increasing its total thickness, in the most dangerous large sections. At the same time, the combination of shell elements with each other increases the critical loads of the maximally raised protrusion, and on the other hand the energy consumption of the depreciation, so external energy is spent on the separation of the package of elements. FIG. 1 shows a panel, axonometrics; in fig. 2 - multilayer panel, cut; in fig. 3 - panel at the moment of complete exhaustion of the working stroke of depreciation during plastic deformation, section. The panel design includes supporting carriers i and 2 and sheets 3 and 4 fastened to them with projections 5 and 6. Filler sheets 3 and 4 are fastened together. Less rigid protrusions 6 are made with concavities 7 directed inward of the protrusions. The filler connection is made on the surfaces of the projections 5 and 6 of sheets 3 and 4, since the projections 5 and 6 have the same curvature. In the cavity of the protrusions 6, shell elements 8 are inserted nested in each other, having central holes 9 and concave portions 10, with a curvature that repeats the curvature of the inverted parts of the projections 6. Along the edge of the holes 9, a reinforcing rib 11 is formed.

Изготовление конструкции может быть осуществлено следующим образом.Manufacturing designs can be carried out as follows.

Известны.ми методами штамповки в постепенно углубл ющихс пуансонах и матрицах штампуютс .листы заполнител 3 и 4 и оболочковые элементы 8. Далее контактной сваркой или пайкой производитс соединение несущего листа 1 с отформованным листо.м заполнител 3 и, соответственно, листов 2 и 4. При этом предварительно в полости выступов 6 устанавливаютс и соедин ютс друг с другом и выступами 6 оболочковые элементы 8. Выступы 5 совмещаютс с вогнутост ми 7 выступов 6 и посредством склейки или пайки пакет многослойной панели сое дин етс в единое целое.Known methods of punching in gradually deepening punches and dies are stamped. Sheets of filler 3 and 4 and shell elements 8. Next, contact welding or soldering is used to join the carrier sheet 1 with the molded sheet of filler 3 and, respectively, sheets 2 and 4. In this case, in the cavity of the projections 6, the shell elements 8 are mounted and connected to each other and the projections 6. The projections 5 are aligned with the concavities 7 of the projections 6 and, by gluing or soldering, the package of the multi-layer panel is combined into one whole.

В результате воздействи закритических нагрузок на несущие листы 1 и 2 происходит их сближение друг с дру1ом. При этом развиваютс вогнутости 10 выступов 6 сло 4, т.е. по мере углублени выступов 5 сло заполнител 3 внутрь выступов 6 листа 4As a result of the effect of supercritical loads on the supporting sheets 1 and 2, they approach each other. At the same time, the concavities 10 of the projections 6 of the layer 4 develop, i.e. as the protrusions deepen 5, the filler layer 3 inside the projections 6 of the sheet 4

осуществл етс выворачивание материала последних (фиг. 2 и 3). Выступы 5 проход т своими вершинами через отверсти 9, на заданном ходе амортизации касаютс боковыми поверхност ми участков 10 оболочковых элементов 8 и выворачивают их стенку до касани выступами 5 сло 4. При этом вывернутый материал разновысоких оболочковых элементов 8 поочередно наслаива сь на жесткие выступы увеличивает его общую изгибную жесткость (вследствие ее нелинейной зависимости от толщины) на величину, необходимую дл выворачивани следующего менее высокого оболочкового элемента. Осевое сжатие оболочковых элементов создает кольцевые напр жени , повышающие критические нагрузки элементов 8 и выступов 6 на усили , возникающие при их расслоении . В результате этого существенно прогрессивно возрастает усилие амортизации и его энергоемкость. После прекращени действи нагрузки конструкци в первоначальное положение не вернетс , а займет некоторое промежуточное положение, т.е. толщина пакета панели несколько уменьшитс . Однако жесткость конструкции при изгибе частично или даже полностью компенсируетс за счет возрастани модул сдвига заполнител вследствие зацеплени выступов друг за друга.the inversion of the material of the latter is carried out (Fig. 2 and 3). The protrusions 5 pass by their vertices through the holes 9, on a given depreciation course they touch the side surfaces of the sections 10 of the shell elements 8 and twist their wall until they touch the protrusions 5 of the layer 4. At the same time, the inverted material of the differently tall shell elements 8 alternately laminates on rigid protrusions increases it total flexural rigidity (due to its non-linear dependence on thickness) by the amount required to invert the next lower shell element. Axial compression of the shell elements creates annular stresses, which increase the critical loads of the elements 8 and the protrusions 6 on the forces arising during their separation. As a result, the depreciation effort and its energy intensity increase substantially progressively. After the termination of the load, the structure will not return to its original position, but will occupy some intermediate position, i.e. the thickness of the panel pack will decrease somewhat. However, the flexural rigidity is partially or even completely compensated for by increasing the aggregate shear modulus due to the interlocking of the projections.

Claims

1. Multi-ply panel comprising carrier outer shells and a filler of individual sheets in the form of honeycomb-type structures with protrusions connected along the upper bases of the protrusions, the protrusions of one of the sheets being less rigid than the protrusions of another sheet connected to it, and with concavities directed inwardly to the protrusions that repeat the curvature of the more rigid protrusions connected to them, in order to improve the damping characteristics, the panel is provided with inserts in the form of uneven shell elements. c, installed in each other and into less rigid protrusions and interconnected, while the upper bases of the protrusions and liners are made with a central opening for rigid protrusions.

2. A panel according to claim 1, characterized in that the edges of the holes are provided with annular stiffeners.

Sources of information taken into account in the examination

1. US Patent No. 2481046, cl. 52-615 1949.

2. USSR author's certificate number 808637, cl. E 04 C 2/24, 1979.