Ребриста панель

Изобретение относится к области строительства, машиностроения, авиаи судостроения и может быть использовано в качестве силовых конструкций типа подкрепленных стенок для зданий, корпусов машин, судов, несущих частей летательных аппаратов. Известны силовые конструкции типа подкрепленных стенок, содержащие два слоя сплошной и ребристый, подкрепляющий. Подкрепление может быть однонаправленным. Такое подкрепление применяется для цилиндров и конусов под внешним давлением. Вафельное подкрепление, включающее продольные и поперечные ребра жесткости, применяется для цилиндров под осевым сжатием, а также сфер, цилиндров и конусов под всесторонним давлением. Продольно-поперечный набор может быть выполнен различными способами. Так, например, известна конструкция панели, содержащей обшивку и продольно-поперечный силовий набор в виде стрингеров и шпангоутов, выполненных намоткой волокон из композиционного материала [1]. Недостатком известной панели является малая прочность соединения ребер силового набора с обшивкой, обусловленная незначительной площадью контакта. Наиболее близкой по совокупности признаков к заявляемой панели, т.е. ее прототипом является панель, описанная в [2]. Указанная панель содержит обшивку, силовой набор в виде продольных и поперечных ребер жесткости и элемент присоединения силового набора к обшивке, выполненный в виде ячеистого листа и охватывающий силовой набор. Панели такого типа используются в основном для восприятия сжимающих нагрузок. При этом отдельные отрезки ребер силового набора совместно с элементами присоединения можно рассматривать как стержни из композитов. К недостаткам панели можно отнести следующее. Если силовой набор выполнен из широкого профиля и не заполняет всю высоту элемента присоединения при малом шаге ребер силового набора (около 10мм) и ширине канала около 1 мм отдельные отрезки силового набора под действием сжимающих нагрузок могут отслаиваться, отслаиваясь от стенок элемента присоединения. Для увеличения прочности панели с целью предотвращения отслаивания в указанной панели-прототипе могут использоваться вставки из пенопласта. Применение вставок имеет следующие недостатки: 1) требует вспенивания внутри каналов панели, что при малом шаге ребер силового набора (около 10мм) и ширине канала около 1мм является трудновыполнимой задачей; 2) пенопласт по механическим характеристикам значительно уступает обычному армированному пластику и плохо включается в совместную работу, так как модуль его упругости на несколько порядков ниже; 3) увеличивает массу панели. Технической задачей изобретения является создание конструкции панели, обеспечивающей увеличение прочности путем предотвращения отслаивания силового набора от элемента присоединения при действии сжимающих нагрузок за счет уравновешивания усилия отслаивания. Поставленная задача решается тем, что в известной панели, содержащей обшивку, подкрепляющий силовой набор в виде пересекающихся ребер жесткости, прикрепленных к обшивке элементов присоединения, охватывающим силовой набор, элемент присоединения выполнен из двух частей, внутренней и наружной, входящих одна в другую с образованием зазора, в котором размещены ребра силового набора. При этом усилия отслаивания, возникающие при действии сжимающих нагрузок, уравновешиваются напряжениями сдвига клеевой прослойки между стенками наружной и внутренней частями элемента присоединения. С целью, снижения материалоемкости внутренняя часть элемента присоединения может быть выполнена с отверстиями таким образом, что элемент присоединения соединен по площадкам выступов наружной части. В результате выполнения элемента присоединения из двух частей при сборке между ними образуется зазор, в котором заключен силовой набор. При этом обеспечивается работа силового набора при сжатии до уровня напряжения, значительно превышающего уровень напряжения силового набора, который только приклеен к поверхности паза элемента присоединения, выполненного из одной части, за счет уравновешивания усилий отслаивания напряжениями сдвига клеевой прослойки между стенками наружной и внутренней частей элемента присоединения. Кроме этого, указанный вариант выполнения элемента присоединения позволяет укладывать его с силовым набором на поверхности двойной кривизны. При этом силовой набор удерживается от выпадания в местах переходов кривизны в процессе сборки. Выполнение внутренней части элемента присоединения с отверстиями в вершинах выступов обеспечивает рациональное использование материала, т.к. устраняет его удвоение в местах контакта элемента присоединения с обшивками. В результате поиска не обнаружено информации, позволяющей сделать вывод об известности заявляемого решения, т.е. заявляемое решение не является частью уровня техники, что подтверждает его соответствие критерию патентоспособности "новизна". Кроме этого, заявляемое решение имеет изобретательский уровень, поскольку явным образом из анализа аналогов и прототипа, т.е. уровня техники не следует, что усилие отслаивания можно уравновешивать не применяя вставок, а за счет конструктивного решения элемента присоединения, а именно - выполнение его из 2 - х частей, наружной и внутренней, при котором усилие отслаивания элемента присоединения от стенок ребра силового набора уравновешивается напряжением сдвига клеевой прослойки между стенками его частей. На фиг.1 показана панель в сборе, общий вид в аксонометрии; на фиг.2 элемент присоединения в сборе в аксонометрии. Панель состоит из обшивки 1, силового набора из продольных 2 и поперечных 3 ребер и элемента присоединения 4. Элемент присоединения включает внутреннюю часть 5 и наружную часть 6. Между этими частями в полости ребер образуется зазор 7, в котором размещены ребра 2 и 3. Был изготовлен фрагмент панели с обшивкой, состоящий из двух слоев стеклоткани Т-10/80 на основе связующего ЭФ32-301 толщиной 0,6мм.