ハニカム構造体は、大きな圧縮強度を持つハニカムコアを用いたサンドイッチパネルを製造するために使用されています。 コア材料に紙、熱可塑性プラスチック、または布などの材料を使用すると、建物のコンポーネントの強度に関係なく、実質的な構造強度を持つ軽量のハニカム構造を製造することができます。
Honeycomb structures design is comparable to the natural behive. このような構造のジオメトリは大きく異なりますが、すべて薄い垂直の壁の間に中空のセルの層を持っています。 セルは主に六角形で、または円柱状に配置されている。 ハニカム構造体は、その高い比強度から、平面やわずかな曲面を含む用途に広く用いられている。 その強度は、航空宇宙産業だけでなく、包装、家具、自動車、スポーツ用品などの分野で広く設置されている主な理由となっています。
人工構造物におけるハニカムの使用は、古典古代にさかのぼる長い歴史を持っています。 ユークリッドとゼノドルスは、ギリシャの数学者の中で、六角形の形状が空間と材料を最も効率的かつ強固に利用することを学んだ最初の人物です。 ローマのパンテオン・ドームはその初期の例で、内部の構造リブにハニカム構造を用いている。 1638年、ガリレオは中空の固体の強さについて議論を始めた。 1859年、ダーウィンはハニカム構造体が労働力とワックスの節約に最適であることを指摘した。 ハニカム構造体の製造に利用される3つの基本技術、膨張、波形、成形は、1901年に開発された。 1915年、ユーゴ・ユンカースがハニカムコアを航空機に応用する特許を初めて取得した。 Aero Research LimitedのNorman de Bruyneは、1938年にハニカムサンドイッチ構造の構造接着で最初の成功を収めました。
タイプ
ハニカムコアは、さまざまな材料から製造されています。 これらは、低負荷アプリケーションのための低い強度と剛性を提供するために使用される紙や段ボールから、航空機構造のように、強化された性能アプリケーションのための高い強度と剛性に至るまで、様々である。 ハニカムは、平面または曲面の複合構造体に加工されます。
熱可塑性ハニカムコアは、押出工程で製造され、厚さにスライスされます。 紙やアルミニウムから作られる他のタイプのハニカムは、多段階の製造工程を経ています。 熱可塑性樹脂ハニカムは、押出成形で製造されたコア材をスライスし、厚みを調整するほか、紙やアルミを原料としたハニカムは、多段階の製造工程を経て製造されます。 この薄板を延伸して、六角形のセルが連続したシート状にする。 ハニカム材料の特性は、セルの大きさだけでなく、使用する材料の厚さや強度にも依存します。
ハニカムの主な種類は次のとおりです:
アルミニウムハニカム
これらのハニカムは、他の構造材料とは比べ物にならない最高の強度/重量比を有しています。 幾何学的なセル形状を持ち、箔の厚さとセルの大きさによって特性が制御される混合物です。
アルミニウムのハニカムは、海洋構造物などの一部の用途に適用すると、腐食の危険性があります。
Nomex ハニカム
Nomex ハニカムは Nomex 紙(ケブラー繊維をベースにした紙の一種)から製造されます。 このハニカムコアは、高い強度と耐火性を兼ね備えており、航空機の内装パネルやその他の高性能部品に使用されています。
熱可塑性ハニカム
熱可塑性ハニカムコアは、軽量でリサイクルしやすいのが特徴です。 主な欠点は、ハニカムと皮膚の間に強い結合を作るのが難しいことです。 いくつかの種類があります。
- ABSは剛性構造、強靭性、表面硬度、耐衝撃性、寸法安定性
- ポリカーボネートは紫外線安定性、優れた光透過、堅牢な耐熱性を提供します。 また、自己消火性も備えています。
- ポリエチレンは安価な汎用芯材です。
ステンレスハニカム
電車のドアや床、隔壁など過酷な環境に最適な芯材として使用されます。
用途
ハニカムは、航空宇宙、スポーツ用品、自動車、建設分野など、幅広い産業で適用されています。 アプリケーションは以下のとおりです。
- レーシングシェル
- グライダー
- ヘリコプター
- ジェット機
- ロケット下部構造
- LED技術
- スピーカー技術
- 望遠鏡用ミラー6838 構造物
- 自動車構造物
- スノーボード
- バルクヘッド
- 鉄道ドア
ハニカム・ハニカム材料の選定
ハニカム・ハニカム材料の選定には、次の方法があります。 具体的な要求性能について検討する。
規格
ASTM E1091 – Standard specification for nonmetallic honeycomb core for use in shelter panel
Standards
ASTM E1091 – Standard specification for nonmetallic honeycomb core for use in shelter panels
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