Многослойная панель
Полезная модель относится к области транспортных средств и строительства. Многослойная панель 5 включает верхнюю 9 и нижнюю 10 обшивки и заполнитель 11, который является складчатым и состоит из повторяющихся фрагментов 7, образованных гранями 12, 13, 14, 15, 16, соединенными по ребрам 17, при этом каждый повторяющийся фрагмент 7 состоит из центральной квадратной грани 12, к которой присоединены две такие же боковые квадратные грани 13 по двум противоположным ребрам, таким же образом к центральному квадрату 12 присоединены грани в виде равнобоких трапеций 14 по меньшим основаниям, боковые квадратные грани 13 и трапециевидные грани 14 соединяются между собой гранью в виде прямоугольного треугольника 15, гипотенуза которой соединяется с боковой стороной трапециевидной грани 14, повторяющиеся фрагменты 7 заполнителя 11 располагаются в шахматном порядке и соединены между собой прямоугольными гранями 16, а объемы между нижней обшивкой 10 и повторяющимся фрагментом 7 выполнены сообщающимися через отверстия, выполненные в центре боковых трапециевидных граней 14. Предложенный складчатый заполнитель многослойной панели характеризуется энергопоглощением, повышенной жесткостью конструкции, высокой прочностью соединения с обшивкой и при этом обладает высокой технологичностью и изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания.
1 з.п. ф-лы, 8 илл.
Полезная модель относится к области транспортных средств и строительства, в частности к многослойным панелям с легким заполнителем.
Известна многослойная панель, заполнитель которой получен путем преобразования зигзагообразного гофра за счет введения в структуру ленточных рядов из прямоугольных элементов (авторское свидетельство SU 
975961 E04C 2/36 B32B 3/12, опубл. 23.11.1982. Бюл. 4). Он выполнен из листового материала, имеет рельефную поверхность, составленную плоскими гранями в виде параллелограммов, заполнитель имеет складчатую структуру, разворачивающуюся на плоскость без разрывов и наложений.
Недостатками такой панели являются: невысокая прочность из-за непрочного соединения обшивки с заполнителем, так как у его заполнителя отсутствуют площадки для соединения с обшивкой, а так же низкая ударная прочность из-за малых объемов между обшивкой и заполнителем.
Известна многослойная панель, заполнитель которой имеет ячеистую структуру (авторское свидетельство SU 1070285 E04C 2/32, опубл. 30.01.1984. Бюл. 4).
Недостатками такой панели являются: низкая технологичность так как невозможно получить блок плоской формы, и низкая ударная прочность из-за невозможности изготовления блока с глубоким рельефом по отношению к размерам структурных элементов заполнителя.
Известна многослойная панель с заполнителем (авторское свидетельство SU 1320360 E04C 2/84, опубл. 30.06.1987. Бюл. 24).
Недостатком такой панели является то, что его заполнитель изготавливается методом вытяжки. По этой причине его производство из высокопрочных конструкционных материалов затруднительно.
Известна многослойная панель с заполнителем (авторское свидетельство SU 975960 E04C 2/32, опубл. 23.11.1982. Бюл. 43).
В огибающих поверхностях блока заполнителя имеются грани, позволяющие увеличить площадь соединения с обшивкой. Геометрические свойства заполнителя позволяют изготовить конструкции с разной высотой блока в соотношении с размерами его структурных элементов. Данная многослойная панель с заполнителем принята за прототип.
Данная многослойная панель малоэффективна, так как у его заполнителя невысокая прочность и жесткость при поперечном сжатии панели, что вызвано отсутствием у него структурных элементов напрямую соединяющих верхнюю и нижнюю обшивки, грани для соединения с обшивкой имеют незначительную поверхность по отношению к блоку заполнителя, в блоке заполнителя отсутствуют замкнутые ячейки, обеспечивающие свойства поглощения энергии.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности многослойной панели за счет создания свойств поглощения энергии и увеличения жесткости заполнителя.
Технический результат достигается тем, что в многослойной панели с заполнителем, новым является то, что заполнитель многослойной панели складчатый и состоит из повторяющихся фрагментов, образованных гранями, соединенными по ребрам, при этом каждый повторяющийся фрагмент состоит из центральной квадратной грани, к которой присоединены две такие же боковые квадратные грани по двум противоположным ребрам, таким же образом к центральному квадрату присоединены грани в виде равнобоких трапеций по меньшим основаниям, боковые квадратные грани и трапециевидные грани соединяются между собой гранью в виде прямоугольного треугольника, гипотенуза которого соединяется с боковой стороной трапециевидной грани, повторяющиеся фрагменты заполнителя располагаются в шахматном порядке и соединены между собой прямоугольными гранями, а объемы между нижней обшивкой и повторяющимся фрагментом выполнены сообщающимися. Объемы между обшивками и заполнителем сообщены через отверстия, которые выполнены в центре боковых трапециевидных граней.
Сущность полезной модели показана на фиг.1-фиг.2, где:
Фиг.1 - известная многослойная панель со складчатым заполнителем (принятый за прототип);
Фиг.2 - заявляемая полезная модель;
Здесь: 1 - многослойная панель с заполнителем, принятая за прототип; 2 - развертка заполнителя многослойной панели, принятой за прототип; 3 - повторяющийся фрагмент заполнителя; 4 - развертка повторяющегося фрагмента заполнителя многослойной панели; 5 - многослойная панель с заполнителем заявляемой полезной модели; 6 - развертка заполнителя многослойной панели заявляемой полезной модели; 7 - повторяющийся фрагмент заполнителя многослойной панели заявляемой полезной модели; 8 - развертка повторяющегося фрагмента заполнителя многослойной панели заявляемой полезной модели; 9 - верхняя обшивка многослойной панели; 10 - нижняя обшивка многослойной панели; 11 - заполнитель многослойной панели; 12 - квадратная грань в центре повторяющегося фрагмента 7; 13 - боковые квадратные грани фрагмента 7; 14 - боковая трапециевидная грань с отверстием, фрагмента 7; 15 - грани, в виде прямоугольного треугольника, фрагмента 7; 16 - объединяющая прямоугольная грань, соединяющая между собой повторяющиеся фрагменты 7; 17 - ребра заполнителя и соответственно их след на развертке.
На фиг.2 показана заявляемая многослойная панель 5 со складчатым заполнителем 11, который образован гранями 12, 13, 14, 15, 16, соединенными по ребрам 17. Заполнитель состоит из повторяющихся фрагментов 7. В боковых трапециевидных гранях 14 повторяющихся фрагментов 7 имеется круглое отверстие, расположенное по центру этих граней 14. Повторяющиеся фрагменты соединены между собой объединяющей прямоугольной гранью 16.
Структура заполнителя многослойной панели является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку 6 без разрывов и наложений. Заполнитель может быть изготовлен складыванием из тонколистовых материалов: картон, бумага, арамидная бумага типа Nomex®, стекло-, угле-, базальтопластики и фольга.
Достоинством заявленной многослойной панели является его высокая эффективность за счет энергопоглощения заполнителем, это свойство обеспечивается наличием сообщающихся объемов между нижней обшивкой 10 и повторяющимся фрагментом 7, при сжатии панели 5, воздух перетекает из одного объема в другой, поглощая при этом энергию удара, а так же за счет повышенной жесткости, что обеспечивается боковыми гранями 13, 14, напрямую соединяющими обшивки 9, 10, а грани 11, 16 в поверхностях блока с большой площадью контакта обеспечивают высокую прочность соединения с обшивками 9, 10.
Таким образом, складчатый заполнитель в предлагаемой многослойной панели характеризуется энергопоглощением, повышенной жесткостью конструкции, высокой прочностью соединения с обшивкой и при этом обладает высокой технологичностью и изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания, обеспечивая высокую эффективность многослойной панели.
1. Многослойная панель, включающая верхнюю и нижнюю обшивки и заполнитель, отличающаяся тем, что заполнитель многослойной панели является складчатым и состоит из повторяющихся фрагментов, образованных гранями, соединенными по ребрам, при этом каждый повторяющийся фрагмент состоит из центральной квадратной грани, к которой присоединены две такие же боковые квадратные грани по двум противоположным ребрам, таким же образом к центральному квадрату присоединены грани в виде равнобоких трапеций по меньшим основаниям, боковые квадратные грани и трапециевидные грани соединяются между собой гранью в виде прямоугольного треугольника, гипотенуза которого соединяется с боковой стороной трапециевидной грани, повторяющиеся фрагменты заполнителя располагаются в шахматном порядке и соединены между собой прямоугольными гранями, а объемы между нижней обшивкой и повторяющимся фрагментом выполнены сообщающимися.
2. Многослойная панель по п.1, отличающаяся тем, что объемы повторяющихся фрагментов сообщены через отверстия, выполненные в центре боковых трапециевидных граней.
