各向异性板材的制作方法_2

文档序号:10380025阅读:来源:国知局
分析图(当板材上下均受到垂直于板材方向上的压力时);
[0031]图4是本实用新型实施方式第一种实施例中提供的各向异性板材的受力分析图(当板材上下均受到倾斜于板材方向上的压力时);
[0032]图5是本实用新型实施方式第一种实施例中提供的各向异性板材的受力分析图(当板材在横向上受到弯曲作用的压力时);
[0033]图6是本实用新型实施方式第一种实施例中提供的各向异性板材的受力分析图(当板材在纵向上受到弯曲作用的压力时);
[0034]图7是本实用新型实施方式第二种实施例中提供的各向异性板材的受力分析图(当板材上下均受到垂直于板材方向上的压力时)。
[0035]图中标记分别为:
[0036]正基片101、背基片102、正基片内表面103、背基片内表面104、板材空间105、支撑隔板106、等腰梯形107、直角梯形108。
【具体实施方式】
[0037]为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
[0038]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0039]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0040]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0042]请参阅图1-图7,
[0043]本实施方式提供的各向异性板材,包括板材本体,所述板材本体包括正基片101和背基片102,正基片101具有正基片内表面103,正基片内表面103面向背基片102,背基片102具有背基片内表面104,背基片内表面104面向正基片101,正基片和背基片在水平面上的投影相互重合,正基片101和背基片102之间具有板材空间105,板材空间105内设置有一体成型的支撑隔板106,支撑隔板106在板材空间105内形成连续排列的结构单元,支撑隔板106焊接于正基片内表面103和背基片内表面104上。
[0044]正基片101和背基片102是板材的基础部件,其二者的外表面都是没有缝隙的,可以是光滑的,也可以根据使用需求设计一定的图案或者纹路。正基片内表面103和背基片内表面104相向设置,正基片101的表面积和背基片102—致,其二者的纵向投影相互重合,正基片101和背基片102之间的空隙为板材空间105 ο这种结构的板材,在板材空间105内设置的支撑隔板106是一体成型的,是由一整块完整的隔板形成的。支撑隔板106与板材本体的正基片101和背基片102之间的加工方式为焊接,可以为气焊,也可以为电阻焊。板材空间105中的支撑隔板106为连续排列的结构单元。
[0045]这种结构的板材,在纵向强度上远大于现有技术中的工字钢的强度,在横向强度上与现有技术中的工字钢差别不大。此外,由于这种板材的剖面形状有更好的剖面利用系数,能够节省物料。对于使用相同重量的材料制造出同样面积的不同板材,这种结构性板材的抗弯性能与普通板材相比具有显著的提高。举个例子,一块宽度为40.64mm,厚度为4.25mm的这种结构的板材,惯性矩7.6cnT4。而同样宽度的厚度为28mm的普通板材,惯性矩I=7.4cnf 4。惯性矩是一个建筑几何量,通常被用作描述截面抵抗弯曲的性质。由此可以看出,这种板材的抗弯性能明显优于普通板材。
[0046]支撑隔板106的横剖面呈依次排列的梯形,相邻两个梯形为中心对称结构。纵向为图3中垂直于图纸方向。这种梯形的结构,使得板材在加工制造时,比该截面形状直接为三角形的板材更加容易。相邻两个梯形的方向相反,分别为正梯形和倒梯形,这两个梯形呈中心对称结构。其中,正梯形的上底与正基片101相接触,倒梯形的上底与背基片102相接触。
[0047]优选的,所述梯形均为等腰梯形107或者直角梯形108。这种结构的板材,当其横剖面的截面形状为等腰梯形107时,这种图形为轴对称图形,当板材在使用过程中受到垂直于正基片101或者背基片102的压力时,如图3所示,根据受力分析可知,等腰梯形107的两腰所承受的压力是一致的,这也就使得其抗压性能比普通的板材更好。当板材在使用过程中受到与正基片101或者背基片102的表面倾斜的压力时,如图4所示,根据受力分析,等腰梯形107的两腰可以以不同的比例将该压力分解,减小板材在同一倾斜角度受到的压力。当板材横剖面的截面形状为直角梯形108时,板材在受到垂直于正基片101或者背基片102的压力时,如图7所示,其在竖直方向上的压力也会被直角梯形108的另一条斜边分解一部分,使得其抗压性能更好。
[0048]优选的,等腰梯形107或直角梯形108的上底长度与支撑隔板106的厚度一致。这种结构的板材,便于加工,且其抗压性能和抗弯曲性能更强,能够满足工业制造对板材高强度的使用需求。
[0049]在一些具体的实施例中,等腰梯形107的底角为60度,顶角为120度。这种结构的板材,其在横剖面的截面呈现出的等腰梯形107,类似于一个正三角形,加工容易。当板材在横向受到弯曲作用的力时,由于其对称度高,在沿着等腰梯形107两腰的方向上,板材所承受的力会部分抵消,使其整体受到的合力减小。当板材在纵向受到弯曲作用的力时,其强度类似于一排工字钢并排排列时的强度。从受力分析可以看出,这种结构的板材承受纵向弯曲的能力比承受横向
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