Откосы из сэндвич панелей как делать: Откосы из сэндвич панелей своими руками, выбор панелей, монтаж своими руками

СЛОЕВ В КОМПОЗИТНЫХ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЯХ

Настоящее изобретение относится к композитным сэндвич-панелям и, более конкретно, к способу сбрасывания слоев в таких сэндвич-панелях для изменения толщины обшивки при минимизации потенциальных дефектов и концентраций напряжений.

Композитные сэндвич-панели, состоящие из двух обшивок, между которыми расположена сердцевина (например, сотовая сердцевина), представляют собой эффективный конструкционный строительный блок, используемый в аэрокосмической и других областях. Например, в гондолах, в которых размещаются газотурбинные двигатели на обычном коммерческом транспортном самолете, используются композитные сэндвич-панели для формирования внутреннего ствола воздухозаборника, внутренней неподвижной конструкции реверсора тяги и поступательной втулки (реверсора тяги типа поступательной втулки). ). Когда компонент изготовлен из композитных сэндвич-панелей, его вес и другие свойства могут быть оптимизированы путем изменения типа сердцевины, количества и направления композитных слоев в обшивке в соответствии с прочностью и другими требованиями в данном сечении компонента. Изменение количества слоев может изменить толщину, жесткость и прочность обшивки. Падение слоя — это термин, используемый для описания того, где слой заканчивается и не продолжается на прилегающем участке кожи. Когда необходимо сбросить несколько слоев, их сбрасывают в шахматном порядке, чтобы избежать больших разрывов. Тем не менее, концентрации напряжений и возможное отслоение от основной структуры из-за несплошности остаются проблемами, требующими решения.

Структурная панель для гондолы самолета может содержать сердцевину и первую обшивку, соединенную с сердцевиной. Первая обшивка может содержать первую область, имеющую первую толщину, вторую область, имеющую вторую толщину, превышающую первую толщину, и уклон между первым участком и вторым участком, при этом первый уклон в первой точке уклона составляет больше второго уклона во второй точке пандуса.

Обшивка композитной панели может содержать первый композитный слой, второй композитный слой, соединенный с первым композитным слоем, третий композитный слой, соединенный со вторым композитным слоем, четвертый композитный слой, соединенный с третьим композитным слоем, и пятый композитный слой соединен с четвертым композитным слоем. Коэффициент падения первого слоя с первого композитного слоя на второй композитный слой может быть меньше, чем коэффициент падения второго слоя со второго композитного слоя на третий композитный слой, при этом коэффициент падения второго слоя меньше, чем коэффициент падения третьего слоя из третий композитный слой на четвертый композитный слой, и при этом коэффициент падения третьего слоя меньше, чем коэффициент падения четвертого слоя с четвертого композитного слоя на пятый композитный слой.

Вышеуказанные функции и элементы могут комбинироваться в различных комбинациях без каких-либо исключительных прав, если прямо не указано иное. Эти особенности и элементы, а также их работа станут более очевидными в свете следующего описания и прилагаемых чертежей. Однако следует понимать, что нижеследующее описание и чертежи носят иллюстративный характер и не ограничивают объем изобретения.

Предмет настоящего раскрытия особенно указан и четко заявлен в заключительной части описания. Однако более полное понимание настоящего раскрытия может быть лучше всего получено путем обращения к подробному описанию и формуле изобретения при рассмотрении их в связи с чертежами, на которых одинаковые цифры обозначают одинаковые элементы.

РИС. 1 показан вид в перспективе гондолы летательного аппарата в соответствии с различными вариантами осуществления;

РИС. 2 показан вид в перспективе сэндвич-панели в соответствии с различными вариантами осуществления;

РИС. 3 иллюстрирует вид в поперечном сечении обшивки предшествующего уровня техники с перепадами слоев и границей раздела с центральной структурой;

РИС. 4 иллюстрирует вид в поперечном сечении конструкционной панели в соответствии с различными вариантами осуществления; и

РИС. 5 показан вид сверху кожи в соответствии с различными вариантами осуществления.

Подробное описание различных вариантов осуществления в настоящем документе содержит ссылки на прилагаемые чертежи, на которых в качестве иллюстрации показаны различные варианты осуществления. Хотя эти различные варианты осуществления описаны достаточно подробно, чтобы специалисты в данной области техники могли применять изобретения на практике, следует понимать, что могут быть реализованы другие варианты осуществления и что могут быть сделаны логические, химические и механические изменения, не отступая от сущности и объема настоящего изобретения. изобретения. Таким образом, подробное описание здесь представлено только в целях иллюстрации, а не ограничения. Например, этапы, перечисленные в любом описании способа или процесса, могут выполняться в любом порядке и не обязательно ограничиваются представленным порядком.

Кроме того, любая ссылка на единственный вариант включает несколько вариантов осуществления, а любая ссылка на более чем один компонент или этап может включать отдельный вариант или этап. Кроме того, любая ссылка на прикрепленный, фиксированный, соединенный и т.п. может включать постоянный, съемный, временный, частичный, полный и/или любой другой возможный вариант прикрепления. Кроме того, любая ссылка на отсутствие контакта (или подобные фразы) может также включать сокращенный контакт или минимальный контакт.

На фиг. 1, гондола 100 для газотурбинного двигателя проиллюстрирован в соответствии с различными вариантами осуществления. Гондола 100 может содержать воздухозаборник 110 , кожух вентилятора 120 и реверс 130 тяги. Гондола 100 может быть соединена с пилоном 140 , который может крепить гондолу 100 к крылу или корпусу самолета. Реверс тяги 130 может содержать внутреннюю неподвижную конструкцию («IFS») 132 , внешнюю неподвижную конструкцию («OFS») и поступательную втулку 9.0029 134 . Обводной воздух от вентилятора двигателя может течь в обычно кольцевом обводном воздуховоде, расположенном между IFS 132 и поступательным патрубком 134 . Части внутренней неподвижной конструкции 132 , поступательного патрубка 134 и впускного отверстия 110 обычно могут быть сформированы с использованием многослойных композитных панелей.

На фиг. 2 показана композитная сэндвич-панель , 200, в соответствии с различными вариантами осуществления. Композитная сэндвич-панель 200 может представлять собой акустическую панель с перфорацией 225 и может использоваться для формирования частей гондолы авиационного двигателя, как описано выше. Композитная сэндвич-панель 200 может содержать сердцевину 210 , расположенную между первой обшивкой 220 и второй обшивкой 230 . Сердцевина , 210, может иметь стенки, проходящие в основном в нормальном направлении от первой оболочки ко второй оболочке, которые образуют множество ячеек 212 . Ячейки 212 могут иметь шестиугольную форму и в таком случае обычно называются сотовым заполнителем. Или ячейки 212 могут иметь любую из множества различных форм. Стенки сердцевины могут быть изготовлены из различных металлов, таких как титан или алюминий, или композитов, или закаленной бумаги, или других пластиков, в зависимости от конкретного применения и требуемых свойств материала. Стенки сердцевины могут быть соединены клеем, сваркой или другими способами для образования ячеистой структуры. Первый скин 220 , сердцевина 210 и вторая оболочка 230 объединяются, образуя закрытые ячейки, которые могут стать резонаторными камерами, когда одна из обшивок перфорирована, и работать на ослабление акустических волн, таких как шум авиационного двигателя, в известном мода. Первая и вторая обшивки , 220, , , 230, могут быть образованы ламинарными слоями волокнистого армирования, соединенными вместе матрицей. Волокна могут быть углеродными, стеклянными или другими известными типами. Матрица может представлять собой термореактивные полимеры, такие как эпоксидные смолы, термопласты и другие известные материалы. Композитная сэндвич-панель 200 формируется путем соединения вместе первой оболочки 220 , второй оболочки 230 и сердцевины 210 , что может быть выполнено с помощью клея, сополимеризации, механического крепления или другими способами.

В компоненте, сформированном из многослойной композитной панели 200 , толщина T и другие свойства обшивки 220 , 230 могут варьироваться для оптимизации свойств. Например, одна область A 1 компонента должна выдерживать высокие изгибающие или растягивающие усилия или может потребоваться выдерживать силы прорыва крепежа больше, чем другая область A 2 . В таком случае толщина обшивки 220 , 230 , толщина стенок заполнителя 210 и плотность ячеистой структуры заполнителя 210 могут варьироваться в зависимости от необходимости, т.к. хорошо понимаются теми, кто имеет обычные навыки в этом искусстве.

На фиг. 3 показан увеличенный вид в поперечном сечении части несущей панели , 300, предшествующего уровня техники. Несущая панель 300 может содержать первую обшивку 320 состоит из множества композитных ламинарных слоев 321 . Первая обшивка 320 может содержать меньше композитных слоев 321 в первой области B 1 , чем во второй области B 2 . Меньшее количество композитных слоев 321 может привести к тому, что толщина T 1 первой обшивки 320 в первой области B 1 будет меньше толщины T 2 во второй области B 2 .

В показанной структурной панели 300 первая обшивка 320 в первой области B 1 состоит из трех композитных слоев 321 , а вторая область B 2 состоит из десяти композитных слоев 321029 3. Переходная область B 3 между первой областью B 1 и второй областью B 2 может содержать различное количество композитных слоев 321 . Переходная область B 3 может иметь постоянный наклон, так что расстояние между скатами слоев одинаково для каждой соседней пары скатов слоев. В соответствии с отраслевым стандартом переходная область B 3 имеет наклон 0,05. Так, для композитных слоев толщиной Т 3 0,005 дюйма (0,013 см) расстояние D 0 между каплями слоя составляет 0,1 дюйма (0,25 см).

Первая сердцевина 311 и вторая сердцевина 312 прикреплены к первой обшивке 320 . Первая основная структура 311 может быть соединена с первой областью B 1 и переходной областью B 3 первой оболочки 320 . Вторая основная структура 312 может быть соединена со второй областью B 2 . Первая структура сердечника , 311, может быть выполнена в виде плоского сердечника. Однако первая основная конструкция 311 может быть принудительно изогнута в основании 322 переходной зоны B 3 . Это часто делается при соединении двух обшивок, соединяющих сердцевину. Обшивки сжимаются вместе для обеспечения поверхностного контакта между внутренними поверхностями обшивок и стенками сердечника. Изгиб может привести к небольшому разделению между первой центральной конструкцией 311 и первой обшивкой 320 . Если зазор слишком велик, его можно классифицировать как отслоение, и может потребоваться ремонт или выбраковка структурной панели 300 , что может потребовать много времени и средств.

Ссылаясь на фиг. 4 показан вид в разрезе конструктивной панели 400 , имеющей переходную область C 3 с переменным наклоном в соответствии с различными вариантами осуществления. Уклон в переходной области С 3 может постепенно увеличиваться от основания пандуса, примыкающего к первой области С 1 , имеющей относительно меньшую толщину Т 1 , ко второй области С 2 , имеющей относительно большую толщину Т 2 . Например, у основания пандуса расстояние D 1 перепады между слоями могут в сорок раз превышать толщину T 3 слоя. Таким образом, пандус может иметь коэффициент падения слоев 40:1 (т.е. наклон 0,025) в основании пандуса. Однако уклон может увеличиваться с каждым последующим падением слоя к вершине пандуса. Например, в верхней части пандуса расстояние D 2 между перепадами слоев может быть только в десять раз больше толщины T 3 слоя 421 первой обшивки 420 . Таким образом, пандус может иметь коэффициент падения слоев 10:1 (т. е. наклон 0,1) в верхней части пандуса. В различных вариантах осуществления наклон может быть относительно небольшим у основания пандуса и увеличиваться до постоянного более высокого наклона по всему пандусу. Например, первая часть пандуса может иметь постоянный первый наклон, а вторая часть пандуса может иметь второй постоянный наклон.

Путем постепенного изменения наклона по всей переходной области C 3 , первая секция ядра 411 может постепенно изгибаться, чтобы соответствовать профилю пандуса. Таким образом, хотя средний уклон в переходной области C 3 может быть равен среднему уклону конструктивной панели, показанной на фиг. 3, локализованная скорость изменения уклона у основания пандуса в конструкционной панели 400 намного меньше. Это может снизить вероятность отслоения в основании пандуса.

На фиг. 5, вид сверху первого скина 420 проиллюстрирован в соответствии с различными вариантами осуществления. Структурные панели могут иметь сложные схемы плотности для удовлетворения различных дизайнерских соображений. Таким образом, переходная область C 3 между первой областью C 1 и второй областью C 2 может следовать сложной двумерной структуре. Как описано со ссылкой на фиг. 4 уклон в переходной области С 3 может постепенно увеличиваться от основания пандуса, примыкающего к первой области С 1 , имеющей относительно меньшую толщину, по сравнению со второй областью C 2 , имеющей относительно большую толщину. В некоторых местах, например в точке P, двухмерный рисунок переходной области C 2 может образовывать острый угол. Конструкция с одним сердечником может изгибаться вверх по пандусу с обеих сторон угла в точке P. Поскольку конструкция сердечника изгибается в разных направлениях по обеим сторонам угла, конструкция сердечника может испытывать напряжение в углу. Это может привести к тому, что структура сердцевины оторвется от первой оболочки 9.0029 420 .

Однако, создавая формы слоев с последовательно увеличивающимися радиусами вокруг точки P, напряжение может быть распределено по большей площади. Например, верхний композитный слой 501 в верхней части пандуса может иметь первый радиус, а нижний композитный слой 502 в основании пандуса может иметь второй радиус. Второй радиус может быть больше первого радиуса. Радиус каждого композитного слоя между верхним композитным слоем 501 и нижним композитным слоем 502 может увеличиваться с первого радиуса на второй радиус.

В приведенном здесь подробном описании ссылки на «один вариант осуществления», «вариант осуществления», «различные варианты осуществления» и т. д. указывают на то, что описываемый вариант осуществления может включать конкретный признак, структуру или характеристику, но не обязательно каждый вариант осуществления может включают конкретный признак, структуру или характеристику. Более того, такие фразы не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, когда конкретный признак, структура или характеристика описывается в связи с вариантом осуществления, предполагается, что специалисту в данной области техники известно, как воздействовать на такой признак, структуру или характеристику в связи с другими вариантами осуществления, будь то или явно не описано. После прочтения описания специалисту в соответствующей области техники будет очевидно, как реализовать раскрытие в альтернативных вариантах осуществления.

Преимущества, другие преимущества и решения проблем были описаны здесь в отношении конкретных вариантов осуществления. Кроме того, соединительные линии, показанные на различных фигурах, содержащихся в данном документе, предназначены для представления различных функциональных взаимосвязей и/или физических связей между различными элементами. Следует отметить, что в практической системе может присутствовать множество альтернативных или дополнительных функциональных взаимосвязей или физических связей. Однако выгоды, выгоды, решения проблем и любые элементы, которые могут вызвать появление или стать более выраженными какие-либо выгоды, преимущества или решения, не должны рассматриваться как критические, требуемые или существенные признаки или элементы изобретений. Объем изобретений, соответственно, не должен ограничиваться ничем иным, как прилагаемой формулой изобретения, в которой ссылка на элемент в единственном числе означает не «один и только один», если это явно не указано, а скорее «один или несколько». ” Кроме того, если в формуле изобретения используется фраза, подобная «по меньшей мере один из А, В или С», предполагается, что эта фраза интерпретируется как означающая, что в варианте осуществления может присутствовать только А, может присутствовать только В. в варианте осуществления в варианте осуществления может присутствовать только С или что любая комбинация элементов А, В и С может присутствовать в одном варианте осуществления; например, А и В, А и С, В и С или А и В и С. На всех рисунках используется разная штриховка для обозначения разных частей, но не обязательно для обозначения одних и тех же или разных материалов.

Кроме того, ни один элемент, компонент или этап метода в настоящем раскрытии не предназначен для публичного ознакомления, независимо от того, явно ли указан элемент, компонент или этап метода в формуле изобретения. Ни один элемент претензии в данном документе не должен толковаться в соответствии с положениями 35 U.S.C. 112(f), если элемент прямо не указан с использованием фразы «средства для». Используемые здесь термины «включает», «содержащий» или любой другой их вариант предназначены для охвата неисключительного включения, такого, что процесс, метод, изделие или устройство, которые включают список элементов, не включают только эти элементы, но могут включать и другие элементы, не перечисленные явно или присущие такому процессу, методу, изделию или устройству.

Почему лучше использовать откосы из сэндвич-панелей?

Замена окна почти всегда связана с работой с проемами. Как бы аккуратно ни производился демонтаж, все равно придется привести в порядок откосы. Особенно это касается квартир из старого фонда, где в проемах две рамы. Часто расстояние между ними составляет 30-40 см. Откосы из сэндвич-панелей позволяют скрыть все эти неровности. Узкие проемы также лучше привести в порядок одновременно с заменой окна.

Существует несколько способов заделки откосов. Самый дешевый вариант связан с использованием гипса. Но небольшие денежные затраты требуют больших физических усилий. Отделка откосов сэндвич-панелями выигрывает по времени и трудозатратам. К тому же работать со гипсом, не имея навыков, очень сложно.

Второй вариант отделки связан с использованием гироскопа. Откосы из этого материала получаются теплыми даже без дополнительного утепления. Но и здесь есть маленькие хитрости. Для работы лучше купить влагостойкий материал более высокого качества. Его нужно достаточно загрунтовать и покрасить. Монтаж откосов из сэндвич-панелей очень похож на процесс отделки с применением гипса, но имеет свои преимущества. Правда, для закрытия арочных проемов он не очень подходит, так как сэндвич-панели невозможно согнуть под радиус арки. В этой ситуации с гипроком работают лучше, чем с пластиком.

Еще один промежуточный вариант, который подходит для окон любой конфигурации, это использование гироскопа с последующим наклеиванием на него тонкого листа пластика. Довольно трудоемкий процесс, требует много сил и средств, но подходит для любых проемов.

Откосы из сэндвич-панелей — наиболее применимый вариант отделки. И этому есть ряд объяснений.

1. Их легко установить своими руками.
2. Утепленный вариант отделки дверного проема.
3. Подходит для любых окон независимо от материала.
4. Минимальное время, необходимое для завершения всей процедуры.
5. Удобство использования при дальнейшей эксплуатации.
6. Подходит для стен любой толщины.
7. Приемлемая цена, которая сочетает в себе идеальный баланс с качеством отделки.

Все эти преимущества выделяют откосы сэндвич-панелей из обычного ряда материалов. Если этот вариант для вас достаточно дорог, то вы можете использовать пластиковые панели, которые доступны в любом строительном магазине. Их ширина не превышает 220-250 мм, поэтому для отделки широкого проема приходится делать стык, что не очень красиво.

Технология монтажа откосов, в том числе сэндвич-панелей, предусматривает несколько этапов. Последовательность шагов выбирается для каждого открытия. Самый удобный вариант, который подходит для пластиковых окон, – использование стартового профиля.