СКЛАДЧАТЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ МНОГОСЛОЙНОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к области транспортных средств и строительства, в частности к многослойным панелям с легким заполнителем.
Известен складчатый заполнитель для многослойной панели с ячеистой структурой, полученный путем преобразования зигзагообразного гофра за счет введения в структуру ленточных рядов из прямоугольных элементов (авторское свидетельство SU 975961 Е04С 2/36 В32В 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 такого заполнителя являются: разные геометрические и соответственно механические свойства в ортогональных направлениях, отсутствие граней в огибающих поверхностях блока заполнителя, и как следствие, малая прочность соединения с обшивкой, невозможность укладки блока заполнителя на выпуклую поверхность двойной кривизны, так как при изгибании заполнитель образует седловидность.
Известен складчатый заполнитель многослойной панели с ячеистой структурой (авторское свидетельство SU 975960 Е04С 2/32, опубл. 23.11.1982. Бюл. №3).
В данном заполнителе повторяющиеся фрагменты расположены рядами. В огибающих поверхностях блока заполнителя имеются грани.
Недостатками данного заполнителя являются: разные геометрические и соответственно механические свойства в ортогональных направлениях блока - это является следствием того, что его повторяющийся фрагмент обладает осевой симметрией только второй степени; невозможность укладки блока заполнителя на выпускую поверхность двойной кривизны, так как при изгибании заполнитель образует седловидность; невысокая прочность и жесткость заполнителя при поперечном сжатии панели, так как у него нет структурных элементов, напрямую соединяющих верхнюю и нижнюю обшивки; низкая прочность соединения блока заполнителя с обшивками, поскольку грани для соединения с обшивкой имеют незначительную площадь поверхности по отношению к блоку заполнителя.
Известен складчатый заполнитель многослойной панели (патент RU 107213 U1 Е04С 2/3, опубл. 10.08.2011, Бюл. №7).
Данный заполнитель состоит из повторяющихся фрагментов, каждый из которых образован квадратной гранью, к которой присоединены прямоугольные грани и между которыми располагаются треугольные грани. Данные фрагменты соединены между собой лентами, состоящими из квадратных и прямоугольных граней. Структура заполнителя является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку без разрывов и наложений.
Данный заполнитель имеет одинаковые свойства в двух ортогональных направлениях, что обеспечивается четвертой степенью осевой симметрии его повторяющихся фрагментов. Свойства симметрии заполнителя позволяют укладывать его из состояния плоского блока на криволинейную поверхность с малой кривизной.
Недостатки данного заполнителя: недостаточная площадь соединения с обшивками, недостаточная жесткость заполнителя, одинаковые жесткостные свойства только в двух ортогональных направлениях, т.е. малая степень изотропии; ограниченные возможности укладки плоского блока на криволинейные поверхности - укладка только на пологие поверхности. Это связано со свойствами осевой симметрии заполнителя, которая равна только четырем. Данный заполнитель принят за прототип.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности складчатого заполнителя многослойной панели: увеличении площади соединения с обшивками, повышении жесткости заполнителя за счет подавляющего преобладания треугольных граней, повышении однородности механических характеристик заполнителя в трех направлениях вместо двух у прототипа; повышении деформативности плоского блока, позволяющей укладывать заполнитель на поверхности двойной кривизны с малым радиусом.
Технический результат достигается тем, что в складчатом заполнителе многослойной панели, состоящем из повторяющихся одинаковых фрагментов, в центре каждого фрагмента, имеющего третью степень осевой симметрии и форму треугольника с усеченными вершинами, расположена равносторонняя треугольная грань, к каждой стороне которой меньшим основанием прилегают равнобокие трапеции, состоящие из прямоугольника и двух одинаковых прямоугольных треугольников, прилегающих к нему, а между трапециями лежат треугольники, стороны которых совпадают со сторонами соседних трапеций, а основанием является отрезок, соединяющий вершины больших оснований соседних трапеций, при этом повторяющиеся фрагменты объединены между собой треугольниками, стороны которых являются основаниями прямоугольных треугольников, входящих в состав трапеций, с образованием структуры складчатого заполнителя.
Сущность полезной модели показана на фиг. 1, где:
а
- заполнитель заявляемой полезной модели; б - развертка заполнителя заявляемой полезной модели; в - повторяющийся фрагмент заполнителя полезной модели; г - развертка повторяющегося фрагмента заполнителя заявляемой полезной модели; 1 - треугольник в центре повторяющегося фрагмента в; 2 - прямоугольник в составе грани, имеющей форму равнобокой трапеции, повторяющегося фрагмента в; 3 - треугольники в составе грани, имеющей форму равнобокой трапеции, повторяющегося фрагмента в; 4 - треугольники, расположенные между равнобокими трапециями; 5 - треугольные грани, соединяющие повторяющиеся фрагменты в; OZ - ось симметрии; T - точка пересечения оси симметрии с треугольной гранью 1.
а
На фиг. 1 показан заявляемый складчатый заполнитель  многослойной панели. Он состоит из повторяющихся фрагментов г. Повторяющийся фрагмент образован треугольной гранью 1, ко всем сторонам которой присоединены грани в форме одинаковых равнобедренных трапеций, каждая из которых состоит из прямоугольника 2 и двух одинаковых прямоугольных треугольников 3, прилегающих к нему, а между равнобокими трапециями лежат треугольники 4. Повторяющиеся фрагменты г соединены между собой треугольными гранями 5. Повторяющийся фрагмент г - имеет третью степень осевой симметрии. Это означает, что при вращении повторяющегося фрагмента г вокруг оси симметрии, проходящей через точку Т, для полного совпадения контура его нужно повернуть на угол а, который равняется одной третьей части полного оборота, то есть . Этим свойством симметрии обеспечиваются одинаковые геометрические свойства структуры в трех направлениях. Структура заполнителя является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку б без разрывов и наложений. Заполнитель может быть изготовлен складыванием из тонколистовых материалов: картон, бумага, арамидная бумага типа Nomex, стекло-, угле-, базальтопластики и фольга.
Помимо одинаковых механических характеристик в трех направлениях панели и возможности укладки блока на поверхность двойной кривизны с малым радиусом для формообразования криволинейных панелей данный заполнитель имеет повышенную прочность соединения с обшивкой за счет увеличения площади поверхности граней, лежащих в огибающих поверхностях блока; повышенную жесткости заполнителя за счет преобладания в структуре треугольных граней и изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания.