СЕТЧАТАЯ КОНСТРУКЦИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к области высоконагруженных элементов конструкции транспортных средств, космических аппаратов и строительства, в частности к сетчатым конструкциям.
Известна сетчатая башня (патент №2 178 494, МПК G06F 17/50, G06F 19/00, G01L 1/00, В64С 1/06, опубл. 20.01.2002, бюл. №2). Конструкция сетчатой башни является металлической и содержит унифицированные по длине стержни и объединяющие их по высоте кольца жесткости. Стержни по всей высоте башни пересекаются в вершинах углов многоугольных колец жесткости, смежные по высоте из которых смещены относительно друг друга на половину угла, равного частному от деления 360° на количество сторон многоугольников, в вершинах которых соединены указанные стержни. Данная конструкция имеет большую массу, что связано с использованием металлических материалов, и предназначена для применения в области строительства.
Известна сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов (патент №2 392 122, МПК В32В 1/08, В32В 3/12, В64С 1/00, B64G 1/22, опубл. 20.06.2010, бюл. №17). Сетчатая оболочка образована из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных, продольных и кольцевых лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные, кольцевые, продольные и дополнительные ребра. Дополнительные ребра ориентированы в продольном направлении и они короче образующей и неравномерно распределены по длине и периметру. При горизонтальной схеме укладки лент в узлах образуется плотная структура с высоким коэффициентом объемного наполнения, т.е. малым количеством связующего и большим количеством армирующего материала, а в стержнях между узлами слои лент расположены на большом расстоянии, равном толщине этих лент. В результате в этих зонах конструкция имеет низкий коэффициент объемного наполнения (избыток связующего) и, как следствие, малую сдвиговую прочность. Таким образом, конструкция стержней и узлов в данном случае не допускает равномерного распределения связующего, что приводит к снижению прочности конструкции. Данная сетчатая конструкция близка к заявляемой полезной модели и принята за прототип.
Технической проблемой является создание конструкции с повышенной эффективностью и долговечностью.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности конструкции путем повышения ее механических характеристик за счет получения высокого коэффициента наполнения в композиционном материале конструкции.
Технический результат достигается тем, что в сетчатой конструкции интегрального типа из композиционного материала, состоящей из периодически повторяющихся комбинаций из стержней, пересекающихся в узлах, новым является то, что ленты, образующие стержни, относительно горизонтальной плоскости расположены вертикально и в узлах занимают горизонтальное положение путем поворота на 90° перед узлом, а после узла занимают исходное вертикальное положение путем поворота на 90° в обратном направлении.
Сущность полезной модели показана на Фиг. 1, где:
а - сетчатая конструкция интегрального типа из композиционного материала; б - фрагмент сетчатой конструкции; 1 - стержень сетчатой конструкции; 2 - лента армирующего материала; 3 - узел сетчатой конструкции.
Сетчатая конструкция интегрального типа из композиционного материала (Фиг. 1, а) состоит из периодически повторяющихся комбинаций стержней 7, образованных лентами 2, расположенными вертикально относительно горизонтальной плоскости, и пересекающихся в узлах 3. При этом в каждом узле 3 ленты 2, образующие стержни 1, чередуются и каждая лента делает поворот на 90° перед узлом 3, занимая горизонтальное положение, а после узла 3 занимает исходное вертикальное положение путем поворота на 90° в обратном направлении.
Данная сетчатая конструкция интегрального типа из композиционного материала имеет высокую эффективность благодаря повышенным механическим характеристикам за счет достижения высокого коэффициента наполнения в конструкции. Этому способствует плотное прижатие лент 2 друг к другу благодаря их вертикальному расположению в стержнях 1 между узлами 3.