具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件制造技术

公开了一种夹层构造元件(100)。夹层构造元件包括第一元件(101)和第二元件(102)，第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，第二元件具有面，且沿与第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，所述第二元件面向所述第一元件(101)的平坦面。夹层构造元件还包括布置在第一元件与第二元件之间的敞开芯部结构(103)，且敞开芯部结构操作地连接至第一元件(101)和第二元件(102)，其中，敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构(201)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有由被密集装塞的四面体组成的敞开芯部结构的夹层构造元件
本专利技术涉及一种夹层构造元件，且特别是涉及一种具有敞开芯部的夹层构造元件。
技术介绍
目前在例如船舶的设计期间遇到的问题在于，如果例如船舶的船体用现代合金和设计来制造，则船体就变得轻质且坚固。然而，如果使用标准设计，用于船舶构造中的各种竖直壁和水平壁和甲板就变得重量较重。因此，需要一种具有各种尺寸和面积的轻质且坚实的面板。在US8,650,756B2中公开了用于这些面板的有前景的设计，其提供了一种方案，该方案涉及面板的挤出或增材/减材制造。如果使用挤出的话，则用于构造的可用材料相当受限，且诸如氧化铝合金之类的轻质合金会是最佳选择。然而，如果用不锈钢来制造船舶的船体，则存在涉及到使氧化铝合金与不锈钢结合的问题。存在使用增材/减材制造来制造面板的替代方案，但如果期望获得大面板，则该替代方案相当昂贵。此外，用于US8,650,756B2中的桁架涉及相当不牢固且留有改进空间。其一个优势在于，夹层材料的芯部可通过将金属网弯曲为锥状格架而形成。在固体力学中熟知的是，从结构强度观点来看，例如，如果锥状格架的基部角部受到力矩，该桁架结构远非最优。本专利技术的目的在于提供一种方案，该方案可与涉及轻质船体的现代船舶设计兼容。本专利技术的另一目的在于，提供一种更稳固且坚实的夹层构造，该夹层构造同时提供非常小的密度。本专利技术的另一目的在于，提供一种夹层构造，该夹层构造提供对腐蚀剂或腐蚀性环境的出色抵御。
技术实现思路
根据本专利技术，上述目的和其他优势通过提供根据独立权利要求的夹层结构元件来实现。在一方面，本专利技术提供了一种夹层构造元件。夹层构造元件包括第一元件，第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度。夹层构造元件还包括第二元件，第二元件具有面，且沿与第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，第二元件面向第一元件的平坦面。夹层构造元件还包括布置在第一元件与第二元件之间且操作地连接至第一元件和第二元件的敞开芯部结构。夹层构造元件的特征在于，敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构。在本文中所使用的术语“平坦”、“密集装塞”和“单元胞格”要被解释为宽泛的含义。术语“平坦”应被解释为基本上平坦(平面的、平的)。术语“密集装塞(密排)”应被解释为完全装塞，单元胞格应被解释为用于密集装塞一容积的元件，即用单元胞格完全充填容积。在夹层构造元件的一个实施例中，敞开芯部结构包括布置在第一元件与第二元件之间的至少两个平坦元件，其中，至少两个平坦元件布置在第一元件与第二元件的各面之间，且以两个元件之间的第一距离彼此面对。在夹层构造元件的一个实施例中，敞开芯部结构包括布置在至少两个平坦元件中的两个之间的多个单元胞格，其中，每个单元胞格包括沿两个平坦的平行四边形的对角线以叠置相交关系布置的两个平坦的平行四边形，且在两个平坦的平行四边形之间具有角度。在一个实施例中，其中，每个平行四边形包括沿平行四边形的对角线从角部至少至平行四边形的中心的狭缝，其中，狭缝构造成接纳具有狭缝的对应的平行四边形，使得两个平行四边形沿每个平行四边形的对角线结合。以此方式，可在第一平行四边形与第二平行四边形之间获得坚固且柔性的结合。在一个实施例中，单元胞格的每个平行四边形包括距对角线一定距离布置的凹口。这种方式允许多个单元胞格之间的敞开连接。此外，这允许单元胞格的尺寸适于特定载荷而没有不必要的质量。在一个实施例中，对角线是两个平坦的平行四边形的最短对角线。以此方式，获得优选的单元胞格。在一个实施例中，第一元件的面和第二元件的面是平坦的。以此方式，获得对称的构造元件。在一个实施例中，多个单元胞格由两个平坦阵列形成，其中，每个平坦阵列包括重复的三角波样式，该重复的三角波样式通过第一平行四边形的第一边缘操作地连接至中间平行四边形的边缘而形成。以此方式，获得制造单元胞格的有效方式。在一个实施例中，夹层构造包括片状金属，且在优选实施例中，片状金属由不锈钢制成。以此方式，夹层结构可抵御腐蚀剂和腐蚀性环境，且同时夹层构造轻质且提供出色的结构强度。通过参考以下详细描述和附图，将获得对本专利技术及其另外特征和优势的更完整的理解。附图说明图1为根据本专利技术的夹层结构的实施例的分解示意性立体图。图2为根据本专利技术的夹层结构的实施例的示意性立体图。图3为根据本专利技术的单元胞格的示意性立体图。图4为根据本专利技术的平行四边形的示意性平面图。图5为根据本专利技术的平坦阵列的实施例的平面图。图6为根据本专利技术的平坦阵列的实施例的示意性立体图。具体实施方式以下描述仅用于本专利技术的示意化和实例化，而不意在将本专利技术限制为所描述的特定实施例。本文中所引用的所有参考文献，包括专利和专利申请通过参考全部纳入本文。除非相反地限定，各技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员普遍理解的相同的含义。在本文中所使用的术语“平坦”、“密集装塞”和“单元胞格”的含义如下。术语“平坦”应被解释为基本上平坦。术语“密集装塞”表示容积对称且重复地由基本构造完全充填。“单元胞格”是用于容积的密集装塞的基本几何形状。图1示出了根据本专利技术的第一实施例的总地被标示为100的夹层构造元件的分解立体图。夹层构造元件100包括带有平坦面的第一元件101和带有平坦面的第二元件102，第二元件102的平坦面平行且面向第一元件101的平坦面。夹层构造元件还包括布置在第一元件101与第二元件102之间的敞开芯部结构103。敞开芯部结构103可操作地连接至第一元件101和第二元件102。敞开芯部结构103包括多个被密集装塞的四面体结构201。此外，敞开芯部结构包括布置在第一元件101与第二元件101之间的至少两个平坦元件104、105。至少两个平坦元件104、105垂直于第一元件101和第二元件102的平坦面布置，且彼此面对而在两个平坦元件104、105之间具有第一距离。两个平坦元件104、105以及第一元件101和第二元件102限定盒状容积。该容积以如图1中分解地示出的重复样式被单元胞格106充填。在图2a中，示出了夹层构造元件100，其中各单元胞格106被装塞在一起。在该图2a中，所示出的是，通过将各单元胞格装塞在一起，盒状容积以密集装塞的方式被四面体结构201充填。在该图中，未示出第一元件101和第二元件102，这是由于它们会阻挡四面体结构201的立体图。在图2b中，附加平坦元件202以等于第一距离的距离被附加于至少两个平坦元件104、105，且由平坦元件105、202所限定的容积被四面体结构密集装塞。通过附加更多个平坦元件和单元胞格，可能以重复样式形成具有任意尺寸的面板。在图3中，单元胞格106以立体图被示出，且带有附加的假想虚线盒300作为辅助结构。在任意单元中，虚线盒300具有宽度b、深度d和高度h。在第一角部307中是由X轴线、Y轴线和Z轴线限定的坐标系，其中，X轴线沿盒300的宽度方向的基线，Y轴线沿盒300的深度方向的基线延伸，且Z轴线沿盒300的高度方向的基线延伸。为了限定单元胞格106，需要六个点。这六个点如下：p1＝[0，0，0]、p2＝[b/2，0，h]、p3＝[0，d，h]、p4＝[b/2，d，0]、p5＝[b，d，h]且p6＝[b，0，0]，其中，坐标顺序为[x坐标，y本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹层构造元件(100)，包括：‑第一元件(101)，所述第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度；‑第二元件(102)，所述第二元件具有面，且沿与所述第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，所述第二元件面向所述第一元件(101)的面；‑布置在所述第一元件与所述第二元件之间的敞开芯部结构(103)，且所述敞开芯部结构操作地连接至所述第一元件(101)和所述第二元件(102)，其中，所述敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构(201)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 SE 1650152-01.一种夹层构造元件(100)，包括：-第一元件(101)，所述第一元件具有面，且沿纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度；-第二元件(102)，所述第二元件具有面，且沿与所述第一元件相同的纵向延伸且厚度和高度小于纵向长度，其中，所述第二元件面向所述第一元件(101)的面；-布置在所述第一元件与所述第二元件之间的敞开芯部结构(103)，且所述敞开芯部结构操作地连接至所述第一元件(101)和所述第二元件(102)，其中，所述敞开芯部结构包括多个密集装塞的四面体结构(201)。2.根据权利要求1所述的夹层构造元件，其特征在于，所述敞开芯部结构包括布置在所述第一元件(101)与所述第二元件(101)之间的至少两个平坦元件(104、105)，其中，所述至少两个平坦元件(104、105)布置在所述第一元件(101)与所述第二元件(102)的各面之间，且彼此面对而在两个元件(104、105)之间具有第一距离。3.根据权利要求2所述的夹层构造元件，其特征在于，所述敞开芯部结构包括布置在所述至少两个平坦元件(104、105)中的两个之间的多个单元胞格(106)，其中，每个单元胞格包括沿两个平坦的平行四边形(301、302)的对角线以叠置相交关系布置的两个平坦的平行四边形(301、302)，且在所述两个平坦的平行四边形(301、302)之间具有角度(303)。4.根据权利要求3所述的夹层构造元件，其特征在于，每个平行四边形(301、302、400a－c)包括沿所述平行四边形的对角线从角部至少至所述平行四边形的中心(403)的狭缝(401)，其中，所述狭缝构造成接纳具有狭缝(401)的对应的平行四边形，使得两个平行四边形沿每个平行四边形的对角线结合。5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的夹层构造元...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯托克费尔特，
申请(专利权)人：尼提优股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE