Что такое композитные сэндвич-конструкции и почему они используются?

A композитная сэндвич-конструкция представляет собой трехслойную конструкцию: две тонкие, жесткие и прочные композитные облицовки, соединенные между собой легким основным материалом. В результате получается структурная панель, которая достигает чрезвычайно высокой жесткости и прочности на изгиб при очень малом общем весе.

Как это работает (принцип двутавровой балки)

Принцип работы аналогичен двутавровой балке: большая часть сопротивления изгибу балки приходится на материал, расположенный вдали от нейтральной оси (фланцы), а полотно просто удерживает их на расстоянии друг от друга. В сэндвич-панелях лицевые панели выполняют роль фланцев (несут растягивающие и сжимающие нагрузки), а сердцевина выступает в роли полотна (несет сдвиговые нагрузки и поддерживает разделение между панелями).

Материалы Common Core

• Вспененный ПВХ (например, Divinycell): Наиболее распространенный сердечник для морских и ветряных электростанций. Отличный баланс жесткости, прочности и водостойкости.
• Пенополиэтилен: Перерабатываемая, экономичная альтернатива вспененному ПВХ с хорошими механическими свойствами.
• Бальзовая древесина: Натуральный материал с очень высокой прочностью на сжатие. Широко используется в лопастях ветряных турбин и в морской технике.
• Соты (номекс или алюминий): Материал сердечника аэрокосмического класса, обеспечивающий самое высокое соотношение жесткости и веса среди всех типов сердечников.
• Синтактическая пена: Используется в глубоководных установках благодаря устойчивости к гидростатическому давлению.

Материалы для кожи

Лицевая поверхность обычно представляет собой ламинат из стекловолокна (GFRP) или полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), залитый или ламинированный эпоксидной или винилово-эфирной смолой.

Приложения

Лопасти ветряных турбин, корпуса и палубы судов, внутренние панели высокоскоростных железных дорог, боковые панели кузовов грузовиков, напольные покрытия для аэрокосмической промышленности и архитектурная облицовка.