Профиль из композитного материала

(23) Приоритет ао делам изобретений и открытий(54) ПРОФИЛЬ ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к судостроению, а именно к профилям из композит-,ных материалов,Известен профиль, содержащий полкии стенки ( 1Недостатками указанного профиляявляются невысокая жесткость и малаяустойчивость при работе на сжатие; закручивание при действии осевых нагрузок.Наиболее близким техническим решением из известных является профиль и."композитного материала, преимущественно из стеклопластика, для подкреплениядлинномерных оболочек, содержащий полку и стенку 2 Введение в конструкцию профиля сердечника из пластика, охваченного осевым армированием и стеклотканевой рубашкой, позволяет повысить только прочность, при этом устойчивость и жесткость профиля остаются незначительными. Это приводит к тому, что не в полной мере 2реализуется прочность балки в случаеее большой длины, так как при действииосевой сжимающей нагрузки йроисходитзакручивание, профиля с последующейобщей потерей устойчивости и разруше-,нием,Белью изобретения является повышение жесткости, устойчивости и несущейспособности профиля. 1 ОБель достигается тем, что полка истенка с внутренней стороны подкреплены секторными вкладышами из материала низкой плотности, усиленными с внешней стороны обмоткой из волокна, пропитанного связующим, с перекрестным армированием под уголм 45 к оси действия нагрузки и расположенными с шагом а по длине профиля, при этом шаг 0 рассчитывается по,формуле: С 1=К т;тгде К -статистический коэффициент, учитывающий материал профиля и техн ологикдЬ -ширина полки профиля.695 4повышает в целом устойчивость, жесткость, а такие несущую способностьпрофидя.На фиг, Э показана работа профилябеэ подкреплений. В данном случае бпрофиль теряет общую устойчивость изакручиваетсяф относительно осидействия нагрузки при меньших нагрузках, чем предлагаемы, т. е, его устойчивость, жесткость и несущая способность значительно ниже (Ъ 1 1, ),Применение предлагаемой конструкциипрофиля позволяет повысить жесткость,устойчивость и несущую способность профиля и снизить вес. 3 76Кроме того, вкладыши выполнены иэпенопласта, а связующее - из эпоксидного клея.На фиг. 1 изображен профиль из компоэитного материала; на фиг. 2 - схемаработы профиля при действии осевой сжимающей нагрузки Р; на фиг. 3 - то жебеэ подкреплений,Профиль состоит из полки 1 и стенки2. К полке и стенке с внутренней стороны приклеиваются секторные вкладыши (подкрепления) 3 из материла низкой плотности, например из пенопласта.Секторные вкладыши с внешней стороныусиливаются обмоткой 4 волокна, пропитанного связующим, например эпоксидным клеем, с перекрестным армированием под углом 45. В качестве волокнаприменяется органическое волокно. Во 1локно пропитывается связующим на специальном приспособлении в процессеобмотки. Применяют связующее, обладающее хорошей адгезией, выполняющеероль клея и обеспечивающее надежноежрепление обмотки к вкладышам. Перекрестное армирование под углом 459к оси действия нагрузки позволяет подучить высокие характеристики обмоткииз волокна на сдвиг при действии крутящего момента.На фиг. 2 показана работа профиляпри действии осевой сжимающейнагрузки Тф . При осевомсжатии засчет исполвзования подкреплений 3 в виде секторных вкладышей с обмоткой иэволокна происходит местная потеря устойчивости профиля ъ.ежду подкреплениями(образуется одна полуводна) с последущим разрушением профиля. При этомместная устойчивость и жесткость профиля с подкреплениями значительно вышеустойчивости и жесткости профиля безподкреплений, т. е, выше разрушающаянагрузка профиля,Кроме того, применение обмотки 4 волокна с перекрестным армированием подуглом 4 У относительно оси действияобеспечивает лучшую работоспособностьподкреплений (секторных вкладышей) ипозволяет получить их в виде замкнутого контура, что исключает, закручивание1открытого профиля при осевом сжатии и формула изобретения 1.Профиль из компоэитного материала,преимущественно из стеклопластика, дляподкрепления длинномерных оболочек, со-держащий полку и стенку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияд жесткости, устойчивости и несущей способности, полка и стенка с внутреннейстороны подкреплены секторными вкладышами из материала низкой плотности,усиленными с внешней стороны обмоткойиз волокна, пропитанного связующим, сперекрестным армированием под углом 4к оси действия нагрузки и расположенными с шагом 0 по длине профиля, при этомшаг О рассчитывается по формуле; Э=К Ф,где К -статистический коэффициент, учитывающий материал профиля и технологию;Ъ - ширина полки профиля,2, Профиль по и. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что вкладыши выполнены49из пенопласта,3. Профиль по и, 1, отличаю -щ и й с я тем, что связующее выполненоиз эпоксидного клея. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мо 3830180,кл, 9-5, опублик. 1974. 2. Авторское свидетельство СССР О,Мо 508435, кд. В 63 В 5124,17,07.73 (прототип)Составит едактоо М Кузненова Тех е каз 7115/15 Тираж 4 ВНИИПИ Государственн по делам изобре 13035 Моск а Ж 3 филиал ППП Патент", ль В. ТрофимовК зыка Ко е т97 Подписноеого комитета СССРтений и открытий5 Ра скаящб,Цг