專利名稱：復(fù)合材料結(jié)構(gòu)層板的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)夾心層板的結(jié)構(gòu)，特別涉及宜于制造航海和土木結(jié)構(gòu)或元件的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上此種結(jié)構(gòu)和元件使用強化鋼板或金屬板。
在類如船殼或橋臺的用途方面，構(gòu)成此種結(jié)構(gòu)的鋼板通常均需增強，以提高其剛度和強度，從而避免板材局部翹曲變形。該強化件可能包括冷成形的板或冷軋的型材，將其十字交叉地焊接到主要的承載板材上。這些強化件一般等間隔布置，朝向一個或兩個和主板平面尺寸并齊的方向。其數(shù)量、尺寸、位置和型式取決于用途和結(jié)構(gòu)物必須承受的力。使用強化件需要焊接，因而使制造過程復(fù)雜化，且增加重量。強化件及其和主板的連接或和其他主框架件的交叉常成為疲勞和腐蝕問題的源泉。由于連接強化件而造成的復(fù)雜的擁擠的結(jié)構(gòu)物常常難于維護(hù)和提供充分的腐蝕保護(hù)。
例如從US 4,698,278中知道，可將具有良好隔聲和隔熱性能的泡沫金屬層板用于包復(fù)建筑物或做建筑物的屋頂。此種層板一般使用泡沫材料或纖維材料。不能指望該材料-該材料亦不能承受顯著超過其自重的大載荷以及由局部風(fēng)雪作用造成的小載荷。由于不能承受這些載荷，所以研究過將鋼-聚氨脂泡沫鋼夾心材料用在船的殼體上。結(jié)論是此種夾心構(gòu)件不適用，因為其連接強度不足以向強化板結(jié)構(gòu)物提供承受施加載荷所需要的等效平面剛度或橫向剛度以及強度。
GB-A-2 337 022公開了使用中間層，該中間層由位于第一金屬層板和第二金屬層板之間，且和該兩層板內(nèi)表面粘接的彈性體構(gòu)成。
本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)用層板構(gòu)件，其包含一塊具有第一內(nèi)表面和第一外表面的第一金屬層板；一塊具有第二內(nèi)表面和第二外表面的第二金屬層板，該第二金屬層板和所述第一金屬層板互相隔開；一個位于所述第一內(nèi)表面和第二內(nèi)表面之間的結(jié)構(gòu)；一層由彈性體構(gòu)成的中間層，其位于所述第一和第二內(nèi)表面之間未被所述結(jié)構(gòu)占據(jù)的空間內(nèi)，且同所述第一和第二內(nèi)表面粘接在一起。
該第一和第二金屬層板可被視為該構(gòu)件的面板。它們不一定需要平行，同時其間隔和形狀也可以變化，以便提供合適的或可能最好的結(jié)構(gòu)特性。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)用層板構(gòu)件和先有技術(shù)相比，其平均密度較低，在類如船舶或橋臺，或者在重量問題突出，需要取消金屬層板間的焊接以降低成本與減輕不同金屬連接問題的用途方面特別適用。此外，由于有一個空心的結(jié)構(gòu)，因而極易在內(nèi)部通過層板敷設(shè)線路或管路。和傳統(tǒng)的強化鋼板相比，此種結(jié)構(gòu)形式提供了等效的平面剛度和橫向剛度以及強度，減輕疲勞問題，將應(yīng)力集中減至最小，改進(jìn)隔熱和隔聲以及提供振動控制。該層板提供一種起防裂層作用的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它能將兩種不同的金屬連接在一起，無需焊接，或者不會造成原電池效應(yīng)。
該結(jié)構(gòu)視為不承受載荷，僅僅使形狀、間隔和由尺寸規(guī)定的體積精確化。體積內(nèi)的彈性體芯并不要求具有結(jié)構(gòu)特性。未被結(jié)構(gòu)占據(jù)的空間由彈性體充填。金屬板之間的彈性體的數(shù)量、形狀和分布決定于用途，應(yīng)設(shè)計得和金屬面板成為一個整體來承受復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用層板可能承受的全部力量。在彈性體和金屬板之間應(yīng)有充分的連接面積，以便傳遞所受剪切力。在某些用途中，中間金屬板或型材的焊接可以省去。此外，中間層的設(shè)計及其材料特性(例如屈服限、模量、延展性、硬度、回彈性、傳熱傳聲性能、緩沖和振動特性)能提供某一用途所要求的結(jié)構(gòu)特性。例如在重視抗沖擊載荷能力和吸收能量能力的場合，中間層的設(shè)計應(yīng)促進(jìn)金屬面板內(nèi)應(yīng)變的分散和非彈性膜片的作用以及增加抗穿刺性。
本發(fā)明實施例可以包括埋入和同中間層連接的金屬板或型材，以便增加剪切剛度、彎曲剛度和橫向剛度，并提高載荷分布性。根據(jù)載荷和結(jié)構(gòu)要求選擇它們的位置、尺寸和數(shù)量。板或型材的方向可以為縱向或橫向，亦可為兩者的組合。按此方式提供的附加剛度有利于無需在金屬板上焊接額外的板或型材。通過(主要的)彈性體和(次要的)結(jié)構(gòu)同金屬板或型材之間的連接實現(xiàn)金屬板或型材和金屬層板之間的剪切力傳遞。
本發(fā)明提供一種制造結(jié)構(gòu)用層板構(gòu)件的方法，其步驟包括按照互相隔開的關(guān)系提供第一和第二層板，在兩塊板之間規(guī)定的中心空腔內(nèi)有結(jié)構(gòu)部分地同兩塊金屬板接觸，所述結(jié)構(gòu)部分地充填所述中心空腔；
將未固化的彈性體澆注入所述中心空腔內(nèi)；使所述彈性體固化，從而使其同所述金屬層板粘接在一起。
同金屬層板接觸的結(jié)構(gòu)能使層板易于按照所要求的尺寸精度裝配起來。
以下將參照附圖介紹本發(fā)明的實施例，其中

圖1為一本發(fā)明復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用層板構(gòu)件的橫斷面示意圖，圖中表示出幾種不同的結(jié)構(gòu)；圖2為本發(fā)明同一復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用層板結(jié)構(gòu)的縱斷面；圖3為本發(fā)明第二實施例的橫斷面視圖；圖4為本發(fā)明彎曲斷面第三實施例的橫斷面視圖；圖5為本發(fā)明第四實施例的橫斷面視圖。
各圖中，相同零件用相同數(shù)字表示。
圖1為本發(fā)明層板構(gòu)件的橫斷面視圖。該層板構(gòu)件包含一塊第一外層板1，一個結(jié)構(gòu)10，一層中間層20和一塊第二外層板2。該結(jié)構(gòu)10可以在區(qū)域15內(nèi)部分地同外層板1和2接觸。該中間層20同第一和第二外層板1和2中的每塊板連接，其連接強度足以傳遞外層板間的剪切載荷，從而形成一個能夠承受顯著高于自重的載荷的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用構(gòu)件。
該層板構(gòu)件所能承受確切的載荷取決于該層板構(gòu)件的用途。該結(jié)構(gòu)10的體積和中間層20的體積之比按照所要求的物理性能選擇。此種物理性能可以包括強度、剛度或密度。
結(jié)構(gòu)10包含幾個用連接體12連接起來的子區(qū)11(sub-section)。子區(qū)11的形狀一般相同，間隔均勻，如平面形斷面或彎曲形斷面的圖3或4所示。該連接體12雖非必須平行于金屬層板1，2，但一般均如此。該連接體12的最大橫斷面一般較子區(qū)11的小。最好將幾個子區(qū)11和連接體12制成一個整體。結(jié)構(gòu)10可以沿著子區(qū)11的整條邊或在定位窩(alignment dimple)13上同第一和第二外層板1，2接觸。在后一情況下，中間層20同第一和第二層板連接的表面面積較大。
從第一外層板1到第二外層板2的路徑最好連續(xù)貫通并避開該結(jié)構(gòu)10。更好的情況是從第一外層板(面板)1到第二外層板(面板)2的路徑貫通筆直，避開結(jié)構(gòu)10，最好垂直于第一和第二外層板。結(jié)構(gòu)的形狀應(yīng)使彈性體在金屬面板上有額外的連接面積。例如構(gòu)件的橫斷面呈現(xiàn)一系列愛奧尼亞柱(Ionic column)狀的彈性體肋。
結(jié)構(gòu)10可以用例如聚氨脂(PU)泡沫材料等的任何型式輕質(zhì)泡沫材料制造。該泡沫材料不和金屬層板1，2起反應(yīng)，或者不和彈性體起反應(yīng)。優(yōu)先的泡沫材料是一種聚丙烯半固態(tài)泡沫材料，其密度大于20kg/m3。泡沫材料最好有充足的硬度，方不致輕易地被金屬層板1，2或中間層20壓縮。結(jié)構(gòu)10可以為特定的用途而澆注成形，或者具有一致的規(guī)定厚度，以便為了適配而進(jìn)行裁切。在單塊外層板中間可以相鄰安放數(shù)個結(jié)構(gòu)。其他實施例用類如木材和由冷軋薄鋼板制成的盒子代替結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的功能相同，并具有和前述結(jié)構(gòu)10類似的性質(zhì)。這些結(jié)構(gòu)也能增加剪切剛度和彎曲剛度。
由圖3或圖4可知，該結(jié)構(gòu)10可能包含一排按規(guī)定間隔連接起來的有規(guī)則子區(qū)。按此方式制造的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件的整體性能均勻一致。要么，如圖1所示，子區(qū)的尺寸、形狀和間隔是變化的。該連接體12也不一定要求間隔均勻。可以選用任意形狀的子區(qū)11，甚至是空心的亦未始不可。具體的形狀變化按照特定場合該構(gòu)件所要求的物理性能決定。如果是空心的連接體12或空心的細(xì)長子區(qū)11，則可以在內(nèi)部敷設(shè)線路或管路。
結(jié)構(gòu)10的功能不在于其承載能力，而在于當(dāng)?shù)谝粌?nèi)表面4和第二內(nèi)表面6之間的空間內(nèi)，不需要彈性體20的全部承載能力時，這是一個在中間層20內(nèi)制造空腔的便利方法。用此方法，給定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的密度能大大減小。此外，空腔在該結(jié)構(gòu)用層板構(gòu)件內(nèi)的位置還可以精確地控制，從而使第一內(nèi)表面4和第二內(nèi)表面6之間的距離尺寸精度也得以增加。
第一外層板1包含第一外表面3和第一內(nèi)表面4。同樣，第二外層板2包含第二外表面5和第二內(nèi)表面6。第一內(nèi)表面4和第二內(nèi)表面6之間的間隔在約20～250mm范圍內(nèi)。如果取最小值，則第一和第二外層板的厚度將為2mm，中間層為20mm。在使用該構(gòu)件的環(huán)境里和在最大予計溫度下，中間層的彈性模量E最好至少為250MPa，如果是275MPa則更好。用于建造船舶時，此溫度可能為100℃。該彈性體的剛性不宜太強，所以當(dāng)用于建造船舶時，在最低予計溫度為-40或-45℃時，E值應(yīng)低于5000MPa。
如果在特定用途中要求額外的剪切剛度或彎曲剛度時，則金屬板或軋制型材可以和結(jié)構(gòu)或彈性體澆注成或連接成一個整體。位置、尺寸和數(shù)量根據(jù)載荷和結(jié)構(gòu)要求選定。板或型材的方向可為縱向或橫向，或兩者之結(jié)合。
應(yīng)該最大限度地提高彈性體的撕裂強度、壓縮強度、拉伸強度及其延伸率，從而使復(fù)合材料層板構(gòu)件能夠吸收類如沖擊等非常態(tài)載荷情況下的能量。特別是彈性體的壓縮強度和拉伸強度至少應(yīng)為2，最好為20MPa，如果是40MPa更好。當(dāng)然，壓縮強度和拉伸強度可以大大高于此最小值。
圖5亦本發(fā)明的另一實施例，其中在第一和第二外層板1，2之間，有抗剪切板60伸展。抗剪切板60可為連續(xù)的，亦可如圖5所示帶沖孔61的，后者可使注射的中間層20自由流動，而在固化后能增加中間層20和抗剪切板60之間的荷載(機械結(jié)合)力。沖孔板使構(gòu)件的剛度提高，抑制細(xì)長化，重量較輕?？辜羟邪?0最好如圖5所示位于子區(qū)11的一旁。這些子區(qū)11最好基本上沿著構(gòu)件的全長伸展，從而使中間層形成多個互相隔開的細(xì)長肋?？辜羟邪?0便和這些細(xì)長肋之一連接在一起。剪切力通過連接(粘接或機械連接)傳遞到抗剪切板60上，提供所要求的彎曲剛度。
金屬層板1，2最好為結(jié)構(gòu)鋼。在減重，抗蝕、惰性或其他特殊性能成為關(guān)注重點的特定場合，亦可為鋁、不銹鋼或其他結(jié)構(gòu)用合金。該金屬的最低屈服限最好為240MPa，延伸率至少為20％。在許多場合-特別是造船場合，金屬具有可焊性是極重要的。
金屬層板1，2可以采用不同的金屬，以便提供不同的功能。例如當(dāng)要求一定強度和低成本時，可采用低碳鋼；當(dāng)要求一定強度和抗化學(xué)侵蝕性時，可采用不銹鋼；又當(dāng)要求重量輕，剛度和強度好時，可采用鋁。
彈性體在最低工作溫度下的延展性必須高于約為20％的金屬層板。在最低工作溫度下，彈性體的延展性優(yōu)先值為50％。彈性體的溫度系數(shù)必須充分接近鋼的溫度系數(shù)，從而使予計工作區(qū)間內(nèi)在焊接時的溫度變化不致引起剝離。兩種材料溫度系數(shù)的差異程度部分地取決于彈性體的彈性，但據(jù)信彈性體的熱膨脹系數(shù)約為金屬層板的10倍。熱膨脹系數(shù)可以用在彈性體中加填充劑的方法予以控制。
在彈性體和金屬層板之間的連接強度在整個工作溫度區(qū)間內(nèi)至少應(yīng)為1MPa，最好為6MPa。這一點最好通過彈性體對鋼的固有粘合性達(dá)到，但是也可以使用額外的粘結(jié)劑。
如果該構(gòu)件用于造船，則額外要求包括整個界面上的拉伸強度必須足以承受予計的負(fù)液體靜壓力和脫離同鋼連接的力。結(jié)構(gòu)和彈性體對海水和淡水都應(yīng)具有電解穩(wěn)定性。如果該構(gòu)件用于運油船內(nèi)，還必須具有對油的化學(xué)穩(wěn)定性。
因此，彈性體基本上包含一種結(jié)合異氰酸鹽或二異氰酸鹽的多元醇(例如聚脂或聚醚)、增鏈劑和填充劑。如果必需，可加填充劑以降低中間層的溫度系數(shù)，減少成本，要么控制彈性體的物理性能。另外還可包含例如控制疏水性或粘接的添加劑，也可包含阻燃劑。
結(jié)構(gòu)10和中間層20可以是暴露(開放)的，亦可為封閉的。在結(jié)構(gòu)10和中間層20的材料暴露的場合，以及希望盡量減少焊接，甚至取消焊接的場合，中間層材料必須具有額外要求的板間抗剪切性，同時還必須具有抗環(huán)境影響性(如抗紫外線性)。暴露材料還可能要求額外的添加劑，以提高防火性。
整個外層板厚度和彈性體厚度之比((T1+T3)/T2)一般在0.1～2.5范圍內(nèi)。彈性體最好密實，例如其容納的空氣按體積計應(yīng)小于約25％。
為了裝飾或防蝕目的，可以在層板制造前或后，在金屬層板的外表面上進(jìn)行涂層。為了保護(hù)暴露的彈性體，亦可采用其他的涂層。
本發(fā)明構(gòu)件的強度和剛度大大高于用同樣總厚度的金屬，但無中間層制造的構(gòu)件。這是因為該構(gòu)件的性能類如箱形截面的梁或中間層起著腹板作用的工字梁。為了起這樣的作用，中間層本身和其同外層板連接的強度必須足以傳遞該構(gòu)件使用中可能產(chǎn)生的力。
本發(fā)明的其他優(yōu)點-特別是建造船橋時的優(yōu)點是中間層起阻止裂紋在內(nèi)、外層板之間傳播的作用。中間層的彈性有助于防止現(xiàn)有裂紋傳播或生長。該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用層板構(gòu)件在支點上或沿著載荷的邊緣以較大半徑進(jìn)行彎曲，分散了彎曲應(yīng)變，減少了相應(yīng)的應(yīng)力集中和形成蠕變裂紋的可能性。
本發(fā)明層板構(gòu)件的優(yōu)先制造方法是將兩塊金屬板1，2按互相隔開的關(guān)系放置，將結(jié)構(gòu)10置于此兩塊板1，2的中間并使其同兩塊板1，2接觸。按此方式，兩層板之間的間隔便由結(jié)構(gòu)10的尺寸決定。中間層20的彈性體(一般在壓力下)直接澆或注入由兩塊金屬板1和2形成，且未被結(jié)構(gòu)10占據(jù)的剩余空腔。結(jié)構(gòu)可以用粘結(jié)劑同鋼板連接。該粘結(jié)劑的化合物應(yīng)具有相應(yīng)的彈性，同時其強度足以在注射過程中和在彈性體充分固化前使板固定不動。
在澆注時，板1，2可以傾斜，甚至直立以幫助彈性體流動，但是澆注時的彈性體靜壓頭不宜過大，而排出空氣的流動亦應(yīng)最優(yōu)化。板亦可固定在結(jié)構(gòu)物內(nèi)，當(dāng)場充填彈性體。
為了將該構(gòu)件焊到其他構(gòu)件或一個現(xiàn)成的結(jié)構(gòu)物上，必須在其周圍留出足夠的焊接范圍，以保證彈性體及其同鋼板的連接不致由于焊接熱而損壞。隔離帶的寬度取決于彈性體的耐熱性和所使用的焊接技術(shù)，但可約為75mm。如果彈性體是澆注到板中間的，則焊接隔離帶必須由活動的或澆注入位的細(xì)長隔離片規(guī)定。
注射口和通氣口的必需數(shù)量取決于在產(chǎn)生的飛邊最小-理想情況無飛邊條件下泵送彈性體組份的現(xiàn)有設(shè)備；充填的體積、方向和形狀；抽吸空氣的最佳位置(保證無空隙)以及彈性體的凝固時間。注射口和通氣口應(yīng)位于對使用構(gòu)件合適的地方。如果該構(gòu)件用作雙殼船上的船身板，則注射口的理想位置是面對船身內(nèi)縫，而非面對大海或貨位。理想上，注射口應(yīng)為能迅速拆卸?？赡艿脑?，應(yīng)帶澆注后能擰下的單向閥。注射口和通氣口可以是簡單地鉆入金屬面板內(nèi)的孔。這些孔亦可用和金屬面板貼合或做成貼合的金屬塞密封。擰入注射口或通氣口的金屬塞應(yīng)選用其化學(xué)電特性(galvanic characteristics)與金屬層板匹配的材料制成。
注射過程必須監(jiān)控，以保證空腔充填均勻而無任何可能導(dǎo)致膨脹和板厚不均的反壓力。也可以使用從充填的空腔中逐步抽出的管子進(jìn)行注射。
在層板制造完畢及其使用期內(nèi)，必須檢查彈性體同金屬層板的粘結(jié)是否正確。這一點可以利用超聲或γ射線技術(shù)達(dá)到。
為了修理損壞的構(gòu)件，或當(dāng)彈性體的粘結(jié)不合適時，應(yīng)鋸(冷切)去，或用火焰割去金屬板上的損壞區(qū)域，例如使用一刳刨工具(router)或高壓水(水力清理)將彈性體切去或鑿去，直到露出好的彈性體，然后建立焊接隔離帶。剩余彈性體的暴露表面必須充分清理，以便將當(dāng)場澆注的新彈性體粘上去。
本發(fā)明已如上述就航海和土木工程用途加以介紹。本發(fā)明特別適用于予計存在重大平面應(yīng)力和橫向載向的場合，需要承受沖擊載荷的場合，希望抗疲勞性能強或者具有阻止裂紋傳播能力的場合。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其包含一塊具有第一內(nèi)表面和第一外表面的第一金屬層板；一塊具有第二內(nèi)表面和第二外表面的第二金屬層板，該第二金屬層板和所述第一金屬層板互相隔開；一個位于所述第一和第二內(nèi)表面之間的結(jié)構(gòu)；一層中間層，由位于所述第一和第二內(nèi)表面之間未被所述結(jié)構(gòu)占據(jù)的空間內(nèi)且同所述第一和第二內(nèi)表面粘接的彈性體構(gòu)成。
2.一種結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征在于第一和第二金屬層板不通過焊接中間金屬板的方法由中間彈性體連接一起。
3.按照權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述結(jié)構(gòu)由多個子區(qū)構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述多個子區(qū)由連接體連接起來。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述子區(qū)包含從所述子區(qū)的表面上伸出和所述第一或第二內(nèi)表面接觸的定位窩。
6.按照權(quán)利要求3～5中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述子區(qū)是空心的。
7.按照權(quán)利要求3～6中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是該結(jié)構(gòu)的子區(qū)形狀并非全部一致。
8.按照權(quán)利要求3～7所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是該結(jié)構(gòu)的子區(qū)之間的間隔并非全部一致。
9.按照權(quán)利要求4～8中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述子區(qū)的橫斷面面積大于所述連接體的橫斷面面積。
10.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是多個結(jié)構(gòu)基本上沿著所述構(gòu)件的全長伸展，使所述中間層形成多條互相隔開的細(xì)長肋。
11.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是至少還包含一大致垂直于所述第一和第二層板，并在其中間伸展和同所述中間層連接的抗剪切板。
12按照權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述至少一塊抗剪切板上有一些通孔。
13.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述結(jié)構(gòu)用泡沫材料-最好是聚氨脂(PU)泡沫材料制成。
14.按照權(quán)利要求1～13中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述結(jié)構(gòu)用聚丙烯制成。
15.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述結(jié)構(gòu)至少同所述第一和第二金屬層板之一部分地接觸。
16.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是從第一內(nèi)層到第二內(nèi)層的路徑是連續(xù)的。避開了所述結(jié)構(gòu)。
17.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是從第一內(nèi)層到第二內(nèi)層的路徑是直的，并且避開所述結(jié)構(gòu)，所述直線路徑基本上垂直于所述第一和第二金屬層板。
18.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是附加的金屬承載件位于所述第一和第二內(nèi)表面之間，但不焊在第一和第二內(nèi)表面上。
19.按照權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述彈性體粘接在所述附加件上。
20.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述彈性體的彈性模量E大于或等于約250MPa，其延展性超過該金屬層板的延展性。
21.按照權(quán)利要求20所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述彈性體的彈性模量大于或等于約275MPa。
22.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述彈性體的拉伸強度和壓縮強度至少為2MPa。
23.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述彈性體同所述金屬層板的連接強度至少為1MPa。
24.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述彈性體是密實的。
25.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述第一和第二金屬層板互相間隔約20～約250mm。
26.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是所述第一和第二金屬層板中每層板的厚度處在約2.0～約25mm范圍內(nèi)。
27.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件，其特征是第一和第二金屬層板的總厚度和中間層厚度之比處在0.1～2.5范圍內(nèi)。
28.參照附圖基本上按上述構(gòu)造的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件。
29.包括至少一個按上述任一項權(quán)利要求的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件的航?；蛲聊竟こ探Y(jié)構(gòu)或船舶。
30.一種制造結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件的方法，包括以下的步驟按互相隔開的關(guān)系構(gòu)成第一和第二層板，一結(jié)構(gòu)部分地跟配置在該兩板之間限定的一中心空腔內(nèi)的兩金屬層板接觸，所述結(jié)構(gòu)部分地填充所述中心空腔；將未固化的彈性體澆注入所述中心空腔內(nèi)；使所述彈性體固化，使其同所述金屬層板粘接在一起。
31.按照權(quán)利要求30所述的方法，其特征是附加的金屬承載件位于所述第一和第二內(nèi)表面之間，但不和它們接觸。
32.按照權(quán)利要求30或31所述的方法，其特征是所述結(jié)構(gòu)用泡沫材料，最好是聚氨脂(PU)泡沫材料制成。
33.按照權(quán)利要求30、31或32所述的方法，其特征是附加的金屬承載件同所述結(jié)構(gòu)澆注成一個整體。
34.按照權(quán)利要求30、31、32或33所述的方法，其特征是附加的金屬承載件同所述彈性體澆注成一個整體。
35.按照權(quán)利要求30～34中任一項所述的方法，其特征是該彈性體固化后，其彈性模量E大于或等于約250MPa，其延展性超過金屬層板的延展性。
36.參照附圖基本上按上述的結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件的制造方法。
37.參照附圖基本上按上述將結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件同另一構(gòu)件連接的方法。
全文摘要
一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)層板構(gòu)件包含兩塊外金屬層板,其中間有一結(jié)構(gòu)和一跟外金屬層板連接并填充其間未被該結(jié)構(gòu)占據(jù)空間的彈性體層,該結(jié)構(gòu)可為泡沫材料,且同金屬層板部分地接觸。
文檔編號E04C2/292GK1387473SQ00815199
公開日2002年12月25日 申請日期2000年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月5日
發(fā)明者S·肯尼迪 申請人:智能工程(巴哈馬)有限公司