ITMI981444A1 - Lastra a sandwich con anima profilata - Google Patents
Lastra a sandwich con anima profilata Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI981444A1 ITMI981444A1 IT98MI001444A ITMI981444A ITMI981444A1 IT MI981444 A1 ITMI981444 A1 IT MI981444A1 IT 98MI001444 A IT98MI001444 A IT 98MI001444A IT MI981444 A ITMI981444 A IT MI981444A IT MI981444 A1 ITMI981444 A1 IT MI981444A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- profiled
- sandwich sheet
- modules
- resistant
- sheet according
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 3
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 60
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/18—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by an internal layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
- B61D17/041—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures with bodies characterised by use of light metal, e.g. aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2054—Load carrying floors for commercial vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
- B62D29/041—Understructures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
- E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
- E04C2/3405—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2607/00—Walls, panels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
- E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
- E04C2002/3477—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by tubular elements parallel to the sheets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Titolo: "LASTRA A SANDWICH CON ANIMA PROFILATA ”
TESTO DELLA DESCRIZIONE
L’invenzione riguarda una lastra a sandwich con anima profilata e strato di copertura superiore ed inferiore, in particolare costituita da depositi di fibre, in cui sono previste traverse resistenti al taglio, e un procedimento per la produzione della lastra a sandwich.
L’impiego di strutture in compositi di fibra di grande superficie nel campo delle costruzioni aeronautiche, navali e di veicoli ferroviari, assume al giorno d’oggi . un’importanza sempre maggiore. A causa dell’elevata resistenza in unione con un piccolo peso strutturale, si impiegano così spesso strutture a sandwich con anima profilata nelle costruzioni in composito di fibre. A questo riguardo sono note costruzioni con traverse resistenti al taglio diritte, che formano un angolo di circa 45° con lo strato di copertura della struttura a sandwich. Nella vista in sezione con ciò si ottiene tra i due strati di copertura, vale a dire lo strato di copertura superiore e quello inferiore, una linea a zig zag nella quale ogni volta una stretta parte si estende parallelamente ai due strati di copertura, alternatamente a quello superiore e a quello inferiore, e tra queste strette zone ogni volta alternatamente le traverse resistenti al taglio sono disposte circa a 45° rispetto agli strati di copertura.
Una tale costruzione possiede elevata resistenza alla flessione, tuttavia un piccolo potere di assorbimento di energia per esempio con l’azione d’urto sullo strato di copertura della struttura a sandwich. Una tale azione d’urto o carico comprende il fatto che di colpo una forza agisce sulla struttura a sandwich. Ciò avviene mediante un cosiddetto penetratore.
L'invenzione si pone pertanto il problema di creare una lastra a sandwich con anima profilata che presenta una struttura formata secondo le sollecitazioni per un carico d’urto, in cui la struttura a sandwich deve presentare un elevato potere di assorbimento di energia ed elevata resistenza alla flessione e per ragioni tecniche produttive deve il più possibile derivare da una successione di superfici uguali in sezione trasversale.
Il problema viene risolto mediante una lastra a sandwich secondo, il preambolo della rivendicazione 1 , per il fatto che le traverse resistenti al taglio presentano una forma ad S a doppia curvatura. Il problema viene anche risolto mediante un procedimento per la produzione della lastra a sandwich, in cui anime modulari preformate vengono avvolte con depositi di fibre e formano moduli profilati, i moduli profilati vengono disposti uno accanto all’altro alternatamente per quanto riguarda il loro orientamento e uniti in un’anima profilata, i moduli profilati disposti uno accanto all’altro vengono ricoperti da strati di copertura sul loro lato superiore ed inferiore, i depositi di fibra si induriscono in un composito e le anime modulari dopo l’approntamento della lastra a sandwich vengono rimosse dai moduli profilati. Perfezionamenti dell’invenzione vengono definiti nelle rivendicazioni dipendenti.
Con ciò si crea una lastra a sandwich con anima profilata in cui in modo particolarmente preferito nella zona centrale della forma ad S delle traverse resistenti al taglio è previsto un angolo γ da circa 45° fino a circa 135° rispetto allo strato di copertura. Il legamento delle traverse resistenti al taglio stesse avviene preferibilmente mediante un legamento a 90° agli strati di copertura. Con ciò si possono introdurre particolarmente bene nella struttura carichi d’urto che colpiscono perpendicolarmente allo strato di copertura. L’angolo γ può essere scelto a volontà, ogni volta in dipendenza del risultato strutturale desiderato. In un caso la lastra a sandwich presenta la maggiore resistenza al taglio, in un altro caso una maggiore rigidità o resistenza alla flessione. Si è dimostrato particolarmente vantaggioso il fatto che singoli moduli dell’anima profilata siano formati separati l’uno dall’altro. Con ciò si produce in effetti una separazione dei depositi o dei tessuti dei moduli profilati tra di loro malgrado l’unione dei singoli moduli profilati in ùn composito. Anche con la distruzione, di un modulo per carico d’urto quelli disposti accanto ad esso rimangono ulteriormente solidi.
A causa del legamento a 90° particolarmente preferito delle traverse resistenti al taglio agli strati di copertura, si ottiene per un carico d’urto sullo strato di copertura nella zona dell’introduzione del carico, un'ulteriore deformazione per flessione nelle traverse resistenti al taglio.
In modo particolarmente preferito la rigidezza elastica dell’anima profilata della lastra a sandwich è variabile e regolabile mediante scelta dell’altezza dell’anima profilata e della disposizione delle traverse resistenti al taglio all'interno dell’anima profilata. La rigidezza elastica è quindi dimensionabile. Con ciò con una deformazione elastica delle traverse resistenti al taglio si verifica una diminuzione locale reversibile dello spessore delle lastre a sandwich. Con una piccola energia d’urto del penetratore è pertanto possibile un processo a colpi privo di danni per la lastra a sandwich come struttura. Per una energia d’urto più elevata tuttavia, l'urto del penetratore sullo strato di copertura viene fortemente ammortizzato a causa dell'elevata capacità di assorbimento di energia della struttura delle lastra a sandwich. Il penetratore perfora pertanto con minore potenza residua la lastra a sandwich in questa zona.
Nella zona del legamento delle traverse resistenti al taglio con gli strati di copertura può rimanere una corrispondente cavità tra i singoli moduli dell'anima profilata dopo la congiunzione in un composito. La parte componente di volume di fibra della cavità può essere preferibilmente il più possibile piccola, particolarmente tendere sostanzialmente a zero. Alternativamente a ciò si è dimostrato in determinati casi di impiego molto vantaggioso riempire le cavjtà che rimangono nella zona di piegatura dei depositi di fibra del modulo profilato, con singole fibre particolarmente quelle secche. Per esempio si possono impiegare vantaggiosamente fibre unidirezionali per poter assorbire le forze in direzione longitudinale delle fibre. Le cavità che rimangono per ragioni tecniche produttive possono con ciò servire vantaggiosamente come volume utile e gli strati di copertura vengono prodotti più sottili.
Per la produzione della lastra a sandwich o per la formazione dei moduli profilati all’interno della lastra a sandwich, che formano l’anima profilata della lastra a sandwich, sono previste preferibilmente anime modulari. Queste presentano preferibilmente la forma dei moduli profilati da ottenere successivamente. In modo particolarmente preferito esse sono prodotte da un materiale che non si unisce durante la produzione dei moduli profilati con i depositi di fibra che vengono avviluppati attorno alle anime modulari. Esse sono costituite particolarmente da silicone o sono formate come profilati tubolari o sacchetti laminari riempitoli con un mezzo che si trova sotto pressione. Per la rimozione dopo l'indurimento dei moduli profilati prodotti o della lastra a sandwich, le anime modulari vengono preferibilemente rimosse dai moduli.
I depositi di fibra che vengono avvolti attorno alle anime modulari, presentano preferibilmente strati di deposito resistenti al taglio, resistenti alla trazione, resistenti alla compressione e/ o anche acusticamente smorzanti, quindi strati di depositi con orientamento del tessuto a ± 45°, 0°, 90° e/o ± 30°. Si dimostra a questo riguardo come particolarmente vantaggioso il fatto che moduli profilati disposti uno accanto all'altro possano essere disposti con orientamenti e pertanto proprietà diverse degli strati di deposito. Con ciò all'interno della struttura monolitica della lastra a sandwich possono essere soddisfatti i compiti più diversi in punti voluti.
Come materiale per i depositi di fibra vengono impiegate preferibilmente una materia plastica rinforzata con fibra al carbonio oppure una materia plastica rinforzata con fibra di vetro o anche fibre aramidiche.
Accanto al materiale preferito composito in fibra, la lastra a sandwich secondo la presente invenzione è tuttavia anche adatta mediante la sua forma ad essere realizzata con alluminio ed in particolare con profilato a colata continua di alluminio. Entrano in considerazione anche materiale composti. Per una illustrazione più dettagliata dell’invenzione qui appresso si descrive un esempio di realizzazione dell’invenzione con riferimento ai disegni annessi. Essi mostrano:
La Figura 1 una vista prospettica di una lastra a sandwich secondo l’invenzione,
La Figura 2 una vista laterale della lastra a sandwich secondo la Fig. 1 e La Figura 3 una vista di dettaglio del dettaglio contrassegnato con X in Fig.
2.
La Figura 1 mostra una vista prospettica di una lastra a sandwich 1 secondo la presente invenzione. La lastra a sandwich 1 presenta uno strato di copertura superiore 2 e uno strato di copertura inferiore 3. Tra questi due strati di copertura 2 e 3 è disposta un’anima profilata. L’anima profilata 10 presenta singoli moduli profilati 11.
I moduli profilati 11 sono strutturati da traverse 20 resistenti al taglio a forma di S a doppia curvatura. Inoltre esse presentano ogni volta una parte modulare superiore 12 parallela allo strato di copertura e una parte modulare inferiore 13 parallela allo strato di copertura. I singoli moduli profilati 11 dell’anima profilata 10 sono disposti uno accanto all’altro, adiacenti uno all'altro ogni volta con orientamento alternato tra i due strati di copertura 2 e 3. I moduli sono separati l’uno dall’altro in quanto ciascuno viene formato in modo di per sé indipendente. Con ciò non può avvenire alcuna trasmissione delle forze longitudinali tra i singoli moduli. Ciò si dimostra a tale riguardo vantaggioso quando un modulo viene distrutto. I moduli disposti accanto ad esso sono malgrado ciò ancora attivi.
Nella zona dei moduli profilati 11 limitrofi e dello strato di copertura corrispondente adiacente alle parti di modulo parallele allo strato di copertura dei moduli stessi, per ragioni tecniche produttive rimane per lo più una cavità. La cavità 30 viene ugualmente riempita mediante bagnatura della struttura a sandwich con resina sintetica, tuttavia la resina sintetica a causa della sua fragilità non è adatta per trasmettere le forze, poiché essa si rompe facilmente. La parte di volume di fibra contenuta nella cavità 30 è in questa variante veramente piccola e tende sostanzialmente a zero. Alternativamente tuttavia nella cavità si possono introdurre fibre secche, in particolare fibre unidirezionali che sono particolarmente adatte per la trasmissione delle forze in direzione longitudinale.
In Figura 1 viene indicato mediante una freccia 4 il caso di carico per un carico d'urto, quindi un carico intermittente mediante un penetratore, la quale freccia indica la direzione dell’energia d’urto del penetratore. Nel caso rappresentato l’introduzione della forza in direzione della freccia per una deformazione di flessione produrrebbe una deformazione di flessione dapprima nello strato di copertura superiore 2, quindi nella parte modulare 12 disposta sotto ad esso e parallela allo strato di copertura e mediante la trasmissione della forza nelle traverse resistenti al taglio 20 a forma di S a doppia curvatura. L’altezza dell’anima profilata 10 e pertanto della lastra a sandwich 1 in un tal caso di carico viene diminuita localmente, poiché le traverse resistenti al taglio 20 si deformano elasticamente. Con una piccola energia d’urto la deformazione elastica delle traverse 20 resistenti al taglio viene resa regressiva, non appena non si verifica più un’introduzione di carico. Per un'energia d’urto elevata in effetti dapprima vengono deformate elasticamente le traverse resistenti al taglio, per cui si verifica una ammortizzazione dell'urto del penetratore. La lastra a sandwich assorbe quindi lavoro. Per una elevata energia d’urto tuttavia avviene che né lo strato superiore di copertura 2 né la parte modulare 12 parallela allo strato di copertura disposta al di sotto di esso possono resistere al penetratore urtante dal punto di vista tecnico dei materiali. Essi vengono pertanto · perforati. In dipendenza della quantità di energia d’urto successivamente vengono sfondati anche la parte modulare inferiore 13 parallela allo strato di copertura e lo strato di copertura inferiore 3.
Questo danneggiamento della lastra a sandwich 1 si verifica tuttavia soltanto nella piccola zona che è stata sfondata dal penetratore. La zona priva di danni disposta attorno a quest'area presenta inoltre ancora le proprietà vantaggiose della struttura della lastra a sandwich 1 secondo la presente invenzione.
In Figura 2 viene rappresentata una vista laterale della lastra a sandwich 1 secondo la Figura 1. Nel modulo profilato centrale 11 a questo riguardo si introduce un'anima modulare 15. Una tale anima modulare 15 viene impiegata per la produzione dei moduli profilati. L'anima modulare 15 presenta pertanto una tale forma esterna che deve più tardi presentare il modulo profilato 11. , La produzione del modulo profilato 11 avviene per il fatto che l’anima modulare corrispondentemente formata viene avvolta con per esempio depositi di fibra di materia plastica rinforzata con fibra al carbonio, materia plastica rinforzata con fibra di vetro o anche fibre aramidiche. I depositi di fibra a più strati o tessuti monostrato sono previsti sotto forma di fibre secche. Una bagnatura con resina per l’unione tra di loro dei singoli moduli profilati 11 e con gli strati di copertura 2, 3 avviene dopo la riunione completa in un composito. Alternativamente a ciò si possono impiegare anche preimpregnati che sono previsti come depositi di fibre bagnati con resina e induriscono successivamente in corrispondenti dispositivi circondando l'anima modulare, nuovamente preferibilmente come composito completo.
I singoli moduli profilati 11 vengono dapprima disposti uno accanto all'altro a formare un’anima profilata tuttavia alternatamente per quanto riguarda il loro orientamento. Successivamente essi vengono ricoperti mediante i due strati di copertura, vale a dire lo strato di copertura superiore e quello inferiore.
Dopo l’approntamento ed indurimento completo della lastra a sandwich con anima profilata e strati di copertura, le anime modulari possono quindi essere rimosse dai moduli profilati. Preferibilmente a causa di ciò le anime modulari vengono prodotte in un materiale che non si unisce durante la produzione dei moduli profilati con i depositi di fibra. Per esempio essi vengono pertanto prodotti in silicone oppure come profilati tubolari o sacchetti laminari espandibili profilati. Preferibilmente questi ultimi vengono espansi mediante un gas.
Le anime modulari possono quindi, dopo la sformatura e quindi. la rimozione dalla lastra a sandwich, essere impiegate nuovamente per la successiva produzione di un'altra lastra a sandwich. In dipendenza della grandezza della lastra a sandwich può essere opportuno lasciare dopo l'indurimento dei moduli profilati e simili, i profilati tubolari entro di essi, poiché essi potrebbero essere distrutti durante la rimozione a causa della loro pellicola esterna sottile e pertanto non potrebbero essere comunque nuovamente impiegati.
Come è visibile dalla Figura 2, le traverse 20 resistenti al taglio a forma di S a doppia curvatura presentano un pezzo centrale diritto 21 che è disposto ad un angolo a rispetto alle parti modulari 12, 13 parallele agli strati di copertura o agli strati di copertura 2, 3 stessi. Preferibilmente l’angolo ammonta a circa α = 45°. L'angolo α = 45° è anche proprio particolarmente adatto per l’assorbimento delle forze di taglio. Al posto di un angolo α = 45° si può prevedere anche per specifici impieghi un angolo α = 0° oppure un angolo a con un valore intermedio tra di essi. L’angolo α può persino assumere valori al di sotto di 0°, per esempio un valore α =- 45°. L’elasticità resiliente della lastra aumenta pertanto ma la sua rigidezza complessiva diminuisce.
Poiché i due moduli profilati adiacenti presentano traverse resistenti al taglio disposte parallele l’una rispetto all’altra, non si possono verificare torsioni o sfregamento reciproco dei pezzi diritti 21 adiacenti l’uno all'altro. Oltre a ciò le traverse resistenti al taglio adiacenti l’una all’altra sono collegate tra di loro mediante resina o altro materiale adatto.
La forma ad S a doppia curvatura delle traverse 20 resistenti al taglio è riconoscibile meglio dalla vista di dettaglio in Figura 3 del dettaglio X secondo la Figura 2. Le corrispondenti parti modulari 13 parallele agli strati di copertura sono piegate verso l’alto con un angolo β dallo strato di copertura 3. L’angolo β è preferibilmente un angolo di circa 90°. Con ciò diventa possibile un assorbimento ottimale delle forze del carico d’urto che colpisce perpendicolarmente sugli strati di copertura.
Questo pezzo di legamento 22 a 90° delle traverse 20 resistenti al taglio presenta una dimensione relativamente piccola, per esempio questa zona è dimensionata a 1,5 mm, con uno spessore di deposito di fibra della traversa resistente al taglio ugualmente di 1,5 mm. Esso tuttavia può anche essere molto più lungo, in particolare se l’angolo a (Figura 2) non ammonta a 45°:
Il pezzo di legamento 22 a 90° si piega ad un angolo y nel pezzo 21 della traversa 20 resistente al taglio. Quest’angolo γ ammonta preferibilmente a circa 45°. Come già menzionato sopra, questo è l’angolo ottimale per l’assorbimento delle forze di taglio. La componente della forza di taglio che colpisce la struttura a sandwich a causa del carico d’urto, viene con ciò trasmessa in modo ottimale all’interno della struttura, poiché per un legamento a 90° del pezzo 22 delle traverse 20 resistenti al taglio l'angolo γ corrisponde all’angolo a, vale per esso quanto detto per l’angolo a per cui y può assumere valori da 0° fino a 90° e oltre 90°, per esempio un valore di 135°.
Il pezzo diritto 21 si piega in un ulteriore pezzo 22 a 90° con un angolo γ che è qui di circa 45°. Anche il pezzo 22 a 90° si piega nuovamente in un angolo β, cioè un angolo di 90°, nella parte modulare 12 superiore parallela allo strato di copertura.
La trasmissione delle forze all’interno del modulo profilato avviene con ciò in maniera normale. Mediante la struttura a strati dei depositi di fibra dei moduli profilati, questa struttura geometrica ottimale delle traverse resistenti al taglio viene ancora migliorata ulteriormente. Si prevedono pertanto preferibilmente strati a /- 45° e ugualmente strati a 0° e 90°, ma anche preferibilmente strati a 30°. Gli strati con un orientamento a ± 45° sono resistenti al taglio; strati, di deposito resistenti alla trazione ed alla compressione presentano corrispondentemente l'orientamento a 0° o 90° dello strato; gli strati con un orientamento a ± 30° possono per esempio ammortizzare meccanicamente onde sonore, e quindi rappresentano una possibilità di smorzamento acustico. I singoli strati dei depositi presentano vantaggiosamente orientamenti diversi. Per esempio nell’anima è previsto un orientamento di ± 30°, sopra di essa un orientamento di ± 45° ed esternamente un orientamento di 0° o 90°. La composizione può ancora variare da modulo profilato a modulo profilato, per cui quindi anche lì si trovano uno accanto all’altro orientamenti diversi.
Una tale lastra a sandwich può presentare per esempio un’altezza complessiva di 50 mm, in cui i due strati di copertura assieme sono spessi soltanto 3 mm. L’altezza interna dei moduli profilati ammonta quindi per esempio a 44 mm. La larghezza di un modulo complessivo può essere scelta a 72 mm, in cui la larghezza di parte modulare rappresentata sopra in Figura 2, più stretta e parallela allo strato di copertura ammonta a 40 mm. Calcolata partendo dal centro di un modulo profilato, la distanza del punto di intersezione di una linea virtuale die riproduce l’andamento dei pezzi diritti 21 con la linea di demarcazione dello strato di copertura disposto sopra di essi e della parte modulare parallela allo strato di copertura ammonterebbe a 12,5 mm. Questa linea e rappresentata in Fig. 2 per tracciare l'angolo α. Il punto di intersezione è indicato con S. Se nelle cavità 30 sono previste fibre unidirezionali, lo spessore degli strati di copertura può essere ancora diminuito per esempio ad un valore di 0,2 mm per ciascuno strato.
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO
1. Lastra a sandwich
2. Strato di copertura superiore
3. Strato di copertura inferiore
4. Freccia (direzione dell’energia d’urto)
10. Anima profilata
11. Modulo profilato
12. Parte modulare parallela allo strato di copertura superiore
13. Parte modulare parallela allo strato di copertura inferiore
15. Anima modulare
20. Traversa resistente al taglio
21. Pezzo diritto
22. Pezzo di legamento a 90°
30. Cavità
X. Dettaglio
5. Punto di intersezione
a. Angolo
β. Angolo γ. Angolo
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Lastra a sandwich con anima profilata e strato di copertura superiore ed inferiore, in particolare costituita da depositi di fibre, in cui sono previste traverse resistenti al taglio, caratterizzata dal fatto che le traverse 20 resistenti al taglio presentano una forma ad S a doppia curvatura.
- 2. Lastra a sandwich secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che le traverse (20) resistenti al taglio nella zona degli strati di copertura (2, 3) sono formate terminanti perpendicolarmente ad essi.
- 3. Lastra a sandwich secondo la rivendicazione 1 oppure . 2 caratterizzata dal fatto che singoli moduli profilati (11) formati indipendentemente dell'anima profilata (10) sono disposti uno accanto all’altro ed uno contro l’altro.
- 4. Lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che nella zona del legamento delle traverse (20) resistenti al taglio agli strati di copertura (2, 3) rimangono cavità (30) tra moduli e strati di copertura limitrofi tra loro, le quali cavità sono riempite con fibre, ed in particolare con fibre unidirezionali.
- 5. Lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3 caratterizzata dal fatto che la parte di volume di fibre delle cavità (30) è il più possibile piccola, in particolare tende sostanzialmente a zero.
- 6. Lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la rigidezza elastica deH’anima profilata (10) della lastra a sandwich (1) è variabile e regolabile mediante scelta dell’altezza dell’anima profilata e degli angoli (α,β,γ) della forma ad S a doppia curvatura delle traverse (20) resistenti al taglio all'interno dell’anima profilata.
- 7. Lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che sono previste anime modulari (15) che presentano la forma da ottenere dei moduli profilati (11) e vengono impiegate nella produzione della lastra a sandwich.
- 8. Lastra a sandwich secondo la rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che le anime modulari (15) sono costituite da un materiale che non si unisce con i depositi di fibre dei moduli profilati (11).
- 9. Lastra a sandwich secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che le anime modulari (15) sono costituite da silicone o sono formate come sacchetti laminari o profilati tubolari riempibili con un mezzo che si trova sotto pressione.
- 10. Lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che i depositi di fibre dei moduli profilati presentano strati di deposito resistenti al taglio, resistenti alla trazione, resistenti alla compressione e/o acusticamente smorzanti, in cui a seconda dei compiti specifici sono prevedibili moduli profilati uno accanto all’altro con strati di deposito differenti.
- 11. Lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che gli angoli (α,β,γ) della forma ad S a doppia curvatura delle traverse (20) resistenti al taglio presentano un angolo β del legamento delle traverse resistenti al taglio agli strati di copertura sostanzialmente di 90° e un pezzo centrale (21) delle traverse (20) resistenze al taglio è disposto con un angolo γ rispetto ai due legamenti,
- 12. Lastra a sandwich secondo la rivendicazione 11 caratterizzata dal fatto che l’angolo γ può essere scelto a seconda dei compiti specifici e in particolare assume un valore da circa 45° fino a circa 135°.
- 13. Procedimento per la produzione di una lastra a sandwich secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto che anime modulari preformate (15) vengono avvolte con depositi di fibre e formano moduli profilati (11), che i moduli profilati (11) vengono disposti uno accanto all’altro alternatamente per quanto riguarda il loro orientamento e vengono uniti per formare un’anima profilata (10), che i moduli profilati (11) disposti uno accanto all’altro vengono ricoperti da strati di copertura (2, 3) sul loro lato superiore ed inferiore, che i depositi di fibre si induriscono a formare un composito e dal fatto che le anime modulari (15) dopo l’approntamento della lastra a sandwich (1) vengono rimosse dai moduli profilati (11).
- 14. Procedimento secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che le anime modulari (15) vengono avvolte con depositi di fibre secche o tessuti di fibra o con preimpregnati.
- 15. Procedimento secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che dopo l’avvolgimento con depositi o tessuti secchi e dopo la riunione dei moduli profilati e degli strati di copertura avviene una bagnatura con resina dell’intero composito.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19727753A DE19727753C2 (de) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Sandwichplatte mit Profilkern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITMI981444A1 true ITMI981444A1 (it) | 1999-12-24 |
| IT1301794B1 IT1301794B1 (it) | 2000-07-07 |
Family
ID=7834088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT1998MI001444A IT1301794B1 (it) | 1997-06-30 | 1998-06-24 | Lastra a sandwich con anima profilata |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19727753C2 (it) |
| FR (1) | FR2765141B1 (it) |
| IT (1) | IT1301794B1 (it) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2802501B1 (fr) * | 1999-12-16 | 2002-03-01 | Auzou Constructeur Polyester | Structure de chargement a plateau composite pour vehicule utilitaire |
| CN104110569A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-22 | 南通澳兰德复合材料有限公司 | 单孔空心板型材 |
| DE102015111859B4 (de) * | 2015-07-22 | 2022-02-24 | Fibro Läpple Technology GmbH | Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb |
| CN106379622B (zh) * | 2016-11-10 | 2018-02-16 | 苏州亨达尔工业材料有限公司 | 一种可调节的pp中空板 |
| CN110626007B (zh) * | 2019-10-16 | 2024-03-15 | 湖北汽车工业学院 | 一种多方案吸能夹层板结构 |
| CN111113940A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-08 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种复合材料铺层型材结构及其成型工艺 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR957619A (it) * | 1950-02-23 | |||
| CH239496A (fr) * | 1945-09-07 | 1945-10-31 | Golay Julien | Elément de construction cellulaire. |
| FR1157968A (fr) * | 1956-09-11 | 1958-06-05 | Dispositif d'assemblage de panneaux creux | |
| DE2729623A1 (de) * | 1977-06-30 | 1979-01-11 | Wilkins & Ass | Wabenkoerper mit zellen von dreieckiger querschnittsform |
| US4223053A (en) * | 1978-08-07 | 1980-09-16 | The Boeing Company | Truss core panels |
| GB2107247B (en) * | 1981-09-02 | 1984-11-21 | Maunsell And Partners G | Improved structural panel |
| CH652005A5 (de) * | 1981-12-31 | 1985-10-31 | Dierk Filmer | Schutzvorrichtung. |
| FR2556024B1 (fr) * | 1983-12-05 | 1986-10-10 | Sge Construction | Composants de construction plats pour batiments |
| US5469686A (en) * | 1993-09-27 | 1995-11-28 | Rockwell International Corp. | Composite structural truss element |
| DE19504601C2 (de) * | 1995-01-11 | 1998-04-09 | Wicona Bausysteme Gmbh | Wärmegedämmtes Verbundprofil |
-
1997
- 1997-06-30 DE DE19727753A patent/DE19727753C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-24 IT IT1998MI001444A patent/IT1301794B1/it active IP Right Grant
- 1998-06-29 FR FR9808219A patent/FR2765141B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1301794B1 (it) | 2000-07-07 |
| FR2765141B1 (fr) | 2001-04-06 |
| FR2765141A1 (fr) | 1998-12-31 |
| DE19727753A1 (de) | 1999-01-07 |
| DE19727753C2 (de) | 2001-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5736221A (en) | Welded plastic panels and method of making same | |
| Santosa et al. | Effect of an ultralight metal filler on the bending collapse behavior of thin-walled prismatic columns | |
| US4409274A (en) | Composite material | |
| US20020028318A1 (en) | Structural dimple panel | |
| US6739104B2 (en) | Vacuum heat-insulating block | |
| US5128195A (en) | Woven core structure | |
| US7563497B2 (en) | Lightweight, rigid composite structures | |
| CN100595106C (zh) | 一种用于飞行器的具有侧面保持物的复合防撞结构 | |
| CA2989582A1 (en) | Multilayer damping material | |
| EP2019774B1 (en) | Sound-absorbing inner cladding of aircraft | |
| US12466143B2 (en) | Method for manufacturing fiber-reinforced resin structure | |
| CA2390468A1 (en) | A pultruded part reinforced by longitudinal and transverse fibers and a method of manufacturing thereof | |
| KR101840022B1 (ko) | 3차원 트러스 충진 구조체를 이용한 진동저감용 댐퍼 | |
| JPH08177922A (ja) | ハイブリッド化繊維強化複合材料のエネルギ吸収体 | |
| CA2568803C (en) | Impact energy absorbing component | |
| ITMI981444A1 (it) | Lastra a sandwich con anima profilata | |
| JP2010138953A (ja) | エネルギー吸収部材及びその製造方法 | |
| TWI588353B (zh) | 複合結構部件之製造方法、複合結構部件及風力發電設備 | |
| JP5028797B2 (ja) | 繊維強化プラスチック構造体 | |
| JP6863793B2 (ja) | 船舶用補強部材、船舶の補強構造及び船舶の補強方法 | |
| JP7508884B2 (ja) | 繊維強化樹脂構造体の製造方法 | |
| JP7508885B2 (ja) | 繊維強化樹脂構造体の製造方法 | |
| JP7508882B2 (ja) | 繊維強化樹脂構造体の製造方法 | |
| JPH0573577B2 (it) | ||
| Hunt | 3D structural panels: a literature review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted |