Многослойная панель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нц 968248(1) М. Кп. Е 04 С 2/26 В 32 В 3/00 с присоединением заявки йоГосударственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 231082. Бюллетень Мо 39 зЗ 1 УДК 69.025. .28(088.8) Дата опубликования описания 23 д 082 А.А. Краснов, В.А. Морозов .и И,И. Смирнов(54) МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ Изобретение относится к созданийсиловых панелей в судостроении, автомобилестроении и строительстве сейсмостойких сооружений, обладающих.высокой несущей и амортизирукцей спо-собностью.Известны трехслойные конструкци,в которых наружные слои выполненыиэ листовых металлов, а среднийслой - заполнитель - иэ пенопласта,сот и профилей 1).Недостатки таких конструкций. заключаются в том, что при действииинтенсивных нагрузок они деформируются случайным образом с разрушением пакета панели и с незначительнымэнергоцоглощением.Нри этом теряетсяих несущая способность.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности являетсямногослойная панель, включающая на-ружные листы и промежуточный слой,связанные между собой армирующимистержнями (2 1,Однако при действии интенсивнойнагрузки деформирование панели происходит случайным образом с потерейнесущей способности.Недостатками известной панелиявляются также малые амортиэирован,ные и демпфирующие свойства в упругой зоне работы панели, вызванныеограниченностью упругих деформаций,армирующих элементов; малая энергоемкость панели в йластической зонедеформаций, вызванная тем, что плас"тический изгиб стержней имеет малуюэнергоемкость; низкая несущая способность панели при значительном сближении несущих слоев, так как стержни,теряют устойчивость н деформируютсяслучайным образом, что приводит кнеравнопрочности панели и уменьшениюнесущей способности.15 .Целью изобретения является повышение эиергопоглощения при сохранении несущей способности панели.Поставленная цель достигается тем, 2 О что многослойная панель, включающаянаружныелисты и промежуточный слой,связанные между собой армирующимистержнями, ограничена по периметрушпангоутами, жестко соединенными снесущими листами, а промежуточныйслой выполнен из вязко-пластичногоматериала с расположенным внутри него .несущим стальным вафельным листом,выполненным с калиброванными и некалиброванными отверстиями, причем некалнброванные отверстия снабжены жесттво панели, ограниченное шпангоута-9 и наружными несущими листамии 2 через отверстия в шпангоутах9 подается под давлением подогретыйатериал 8, обладающий заданнойпластичностью, например консистентные смазки, такие, как пушечное сао, солидолы и др. с введением в нихприсадок-загустителей - парафин,графит и др. После охлаждения мате"риала 8 сборка, панели заканчивается,а отверстия в шпангоутах 9 закрываются,Для обеспечения перераспределенияусилий и деформаций и совместногоперемещения стержней 7 при локальныхнагрузках, наружные несущие листы1 и 2 могут быть подкреплены изнутрипакета панели, например пенопластовыми и другими блоками, скрепленными склеиванием с несущими листами1 и 2 и армирующими стержнями 7 иобразукщими, таким образом, дополнительные подкрепляющие слои конструкции.Под действием нагрузки, превышающей силу. сопротивления пластичногоматериала 8 передавливанию через калиброванные отверстия 4 и силу деформирования пластичных встанок бконусными стержнями 7, происходит(фиг. 2 и 3) сближение несущего лис"та 1 с центральным несущим листом 3.В результате этого объем полости,ограниченной наружным листом 1 ицентральнымлистом 3, уменьшается.Происходит передавливание пластичного материала 8 через калиброванныеотверстия 4 в полость, ограниченнуюнесущим 2 и центральным 3 листами,которая увеличивается, При этом несущие слои 1 и 2 совместно перемещаются относительно центрального несущего листа 3, вызывая продольноеперемещение стержней 7 относительнопластичных вставок б, которые сдавливаются. Процесс амортизации продолжается до момента снятия нагрузки,после чего панель остается в частичносработавшем положении, или до моментасоприкосновения несущих листов 1 и 3,после чего панель сохраняет свою несущую способность,Положительный эффект предлагаемойконструкции заключается н том, чтоэнергопоглощение осуществляется нетолько с сохранением несущей способности, но и с сохранением толщиныпакета слоев, что весьма важно дляобеспечения устойчивости панели. Другим ценным качеством предлагаемойконструкции является высокая стабильность характеристик амортизации. Кроме того, элементы заполнителя панели выполняют дне функции: являютсясиловыми несущими и подкрепляющимиэлементами конструкции и непосредственно участвуют н энергопоглощении. ко закрепленными н них пластичными сполимерными вставками, через которые мипропущены армирующие стержни, причем 1последние имеют конусную форму, акраевые участки наружных несущих лис- мтон выполнены гофрированными.На фиг. 1 изображена панель н исходном положении, поперечный разрез лна фиг. 2 - панель в деформированном положении, разрез; на фиг. 3 -панель в исодном и деформированном 1 Оположениях, увеличенное сечение;на фиг, 4 - центральный лйст, общийвид.Панель состоит из наружных листов1 и 2 и центрального несущего листа 153, который выполнен вафельным изматериала более прочного, чем материал наружных несущих листов 1 и 2,В местах пересечения ребер жесткостицентрального несущего листа 3 имеются отверстия, одни из которых являются калиброванными 4, а в других 5установлены пластичные вставки б,скрепленные с несущим листом 3.Сквозь вставки б пропущены и соединены с ними гугой посадкой стержни 7,имеющие по всей своей длине конусность и .соединяющие между собой несущие листы 1-3 панели. По краям нане- .,ли наружные несущие листы 1 и 2 жест-ко соединены с. центральным несущим .ЗОлистом 3 посредстном шпангоутов 9,а краевые участки листов 1 и 2 выполнены гофрированными для обеспечениясовместного перемещения листов 1 и 2относительно листа 3, подкрепленного 35на краеных участках накладками 10,.компенсирующими частичное ослаблениенесущей способности панели в этихместах.Сборка конструкции осуществляется,4 Оследующим образом,, Обычными известными методами изготавливаются несущие листы 1-3 и армирующие стержни 7. В центральном несущем листе 3 в местах пересечения Ребер жесткости выполняются калиброванные отверстия 4 и конусные отверстия5 под пластические вставки .б, послечего к несущему листу 3 присоединяются пайкой или сваркой шпангоуты 9и накладки 10, Пластичные вставки бс центральным отверстием заданных размеров изготанливаются литьем илиштамповкой, например из полиэтилена,фторопласта и др., обладающих задан- .ной пластичностью, вставляются в отверстия 5 и склеиваются с листом 3своей наружной поверхностью. В отверстия вставок б, скрепленных с центральным несущим листом 3, вставляютсястержни 7. Собранную часть панели 60станят на несущий лист 2, сверху накрывают несущим листом Ъ и скрепляютсваркой или пайкой несущие листы 1и 2 со стержнями 7 и шпангоутами 9;после этого во внутреннее пространПри действии локальнык нагрузок, заполнитель перераспределяет усилия на большую площадь за счет пластичного материала 8, вследствие чего повышаются несущая способность и амортизационные качества панели,Таким образом, предлагаемая панель характеризуется увеличенным энергопоглощением при сохранении толщины пакета панели и ее несущей способности, улучшенной стабильностью ха рактеристик амортизации.формула изобретенияИногослойная панель, включающая наружные листы и промежуточный слой, связанные между собой армирующими стержнями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения энерго- поглощения при сохранении несущей способности панели, она ограничена по периметру шпангоутами, жестко соединенными с наружнымн листами, а промежуточный слой выполнен из вяэкопластичного материала с расположенным внутри него несущим стальнымвафельным листом, выполненным с калиброванными и некалиброванными отверстиями, причем некапиброваиные отверстия снабжены жестко закрепленными в иих пластичными полимернымивставками, через которые пропущеныармирующае стержни, причем последниеимеют коиусную форму, а краевыеучастки наружных листов выполненыгофрированными.Источники ийформации,принятые во внимание при экспертизе1. Прохоров Б.ф., Кобелев В.Н..Трехслойные конструкции в судостроении, Л "Судостроением, 1972,с. 11, 2142. Авторское свидетельство СССРВ 295359, кл, В 29 О З,ОО, 1972