¿Qué es Estructura sandwich?

Una estructura compuesta de estructura de placa y carcasa, sus dos superficies están hechas de placas muy delgadas y una capa sándwich más ligera está intercalada en el medio. La primera se llama placa de superficie y requiere una alta resistencia; la última se llama sándwich, que requiere un peso ligero.

En la Segunda Guerra Mundial, para aprovechar al máximo los recursos madereros, el bombardero británico "mosquito" adoptó una estructura tipo sándwich totalmente de madera. Generalmente, las estructuras tipo sándwich se utilizan para alas, colas, fuselajes, cuerpos de flechas, flechas, reductores de velocidad, góndolas de motores, dispositivos de aislamiento acústico, barreras contra incendios, etc.

En comparación con la piel delgada de la estructura de paredes delgadas, el grosor del panel sándwich es mucho mayor, la capacidad de resistir la inestabilidad es fuerte, el peso se puede reducir y la superficie es lisa y la forma aerodinámica es buena.

Sin embargo, su proceso de fabricación es complicado y su calidad no es fácil de inspeccionar, por lo que su aplicación es limitada. Los materiales de la placa de superficie de estructura sándwich son aleación de aluminio, acero inoxidable, aleación de titanio y varios materiales compuestos.

Los materiales de las capas intermedias incluyen madera clara, espuma de plástico, etc., y también se pueden utilizar materiales compuestos o metálicos para hacer una capa intermedia corrugada o una capa intermedia de panal (ver estructura de panal). La capa intermedia y la placa de superficie generalmente se pegan juntas, y también se pueden unir mediante soldadura o soldadura para formar un todo.

En el análisis de fuerza general, se cree que las placas de superficie superior e inferior solo soportan las fuerzas de tracción, presión y cortante en la superficie de la placa de superficie, y no pueden soportar el momento de flexión y el par, y el sándwich del medio solo soporta el corte fuerza perpendicular a la mitad del sándwich.

La única diferencia entre el análisis de fuerza de la estructura sándwich y la estructura general de placa y carcasa es que, además de la deflexión generada por el momento flector, el efecto de cortante también se considera en el cálculo de la deflexión.

La distancia entre las dos placas de superficie de la estructura tipo sándwich es grande, por lo que la rigidez a la flexión de la estructura sándwich es mucho mayor que la de la estructura general de placa y carcasa, y la tensión crítica por inestabilidad se mejora significativamente. La estructura sándwich en sí no necesita remaches, lo que evita la concentración de tensión provocada por los orificios de los clavos y mejora la resistencia a la fatiga.

La conexión entre la estructura sándwich y la estructura adyacente es más complicada, la fuerza de contacto local del sándwich en sí es débil y debe resistir la fuerza concentrada de la conexión, por lo que el diseño de la junta debe realizarse correctamente.