[發(fā)明專利]梁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180034540.6
• 申請日: 2011-07-12
• 公開（公告）號: CN103025606A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·克羅;A·馬拉斯科;S·格里昂;M·于爾根斯;G·瑞安;S·貝茨
• 申請（專利權(quán)）人: 空中客車運(yùn)營有限公司;空中客車運(yùn)營有限公司;空中客車運(yùn)營簡化股份公司;空中客車西班牙運(yùn)營有限責(zé)任公司
• 主分類號: B64C1/18
• 分類號: B64C1/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 張濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種梁、一種包括接合到所述梁的部件的接合件和一種包括所述梁的飛機(jī)。

背景技術(shù)

圖1圖解了用于飛機(jī)機(jī)身的傳統(tǒng)地板梁1。梁1包括工字截面，所述工字截面具有在上凸緣4和下凸緣6之間延伸的加強(qiáng)抗剪腹板2。抗剪腹板2設(shè)置有均勻間隔開的一組相同的橢圓形減重和系統(tǒng)開口8。沿著腹板的長度在開口之間設(shè)置若干加強(qiáng)件9，以增大梁1能夠支撐的負(fù)荷量。

如圖2中最清楚地示出的那樣（“Airframe?Structural?Design”，Michael?C.Y.Niu著，2^ndEdition，Hong?Kong?Conmilit?Press?Ltd.），若干這些地板梁1通常延伸穿過機(jī)身的寬度，以支撐機(jī)身地板。每根梁1的端部7均螺栓聯(lián)接到相應(yīng)的機(jī)身框架10。每根梁1還由一對地板梁支撐支柱11豎直地支撐，所述支撐支柱11接合到對應(yīng)的一對U形配件12，所述U形配件12從下凸緣6向下延伸。另外，平行于機(jī)身縱向軸線延伸的多條座椅導(dǎo)軌13附接到地板梁1的上凸緣4。

座椅導(dǎo)軌與由機(jī)身地板承載的乘客、界標(biāo)（monuments）、隔板等的客艙項(xiàng)目一起將負(fù)荷施加（向下、向上、縱向和橫向）在地板梁1的上凸緣4上。地板梁支撐支柱11經(jīng)由U形配件12將相對集中的向上豎直反作用負(fù)荷施加在下凸緣6上。抗剪腹板2的毗鄰配件12的區(qū)域是梁1的尤為關(guān)鍵的區(qū)域，因?yàn)檫@些區(qū)域需要支撐由地板梁支撐支柱11施加的集中剪切負(fù)荷時(shí)。

為了避免下凸緣6的過度局部彎曲，在配件12周圍利用額外的加強(qiáng)件（或者可替代地通過局部加厚抗剪腹板2）來局部加強(qiáng)抗剪腹板2。這種局部加強(qiáng)還確保了集中豎直負(fù)荷逐漸切變到梁中。然而，額外的加強(qiáng)使設(shè)計(jì)的重量顯著增加。

由于飛機(jī)機(jī)身能夠包含多于60根這樣的地板梁，所以對單根梁1的任何重量削減均能夠顯著減輕整體重量。

典型地，通過改變上凸緣/下凸緣的寬度/厚度、通過改變豎直加強(qiáng)件的寬度/厚度并且通過改變抗剪腹板的厚度，來最優(yōu)化傳統(tǒng)地板梁的設(shè)計(jì)。還可以改變豎直加強(qiáng)件的數(shù)量和所述豎直加強(qiáng)件之間的距離以及開口8的尺寸和形狀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面提供了一種梁，所述梁包括第一凸緣和第二凸緣，所述梁具有在第一和第二凸緣之間延伸的第一區(qū)域和在第一和第二凸緣之間延伸的第二區(qū)域，所述第一區(qū)域設(shè)計(jì)成支撐施加的集中剪切負(fù)荷，所述第二區(qū)域設(shè)計(jì)成支撐主要彎曲負(fù)荷，其中，第一區(qū)域包括扇形桁架，所述扇形桁架包括：毗鄰第一凸緣的輪轂；和多根支柱，所述支柱從輪轂大致徑向地延伸，并且其中，所述第二區(qū)域包括抗剪腹板或沿著縱向梁方向基本是規(guī)則的桁架結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，扇形桁架還包括多個(gè)開口，所述開口共同形成基本半圓形排列。第一區(qū)域的扇形桁架是重量最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，用于支撐相對集中的負(fù)荷。因此，通過應(yīng)用扇形桁架取代承受相對集中的負(fù)荷的更少優(yōu)化的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)重量的顯著減輕。

在第二區(qū)域是抗剪腹板的示例中，抗剪腹板可以沒有開口。更加優(yōu)選地，抗剪腹板包括一個(gè)或者甚至更加優(yōu)選地包括多個(gè)開口。當(dāng)抗剪腹板包括多個(gè)開口時(shí)，加強(qiáng)件優(yōu)選地布置在開口之間。

在加強(qiáng)件布置在開口之間的情況下，毗鄰的加強(qiáng)件之間的距離可以是恒定的，但是更優(yōu)選地，毗鄰的加強(qiáng)件之間的距離沿著縱向梁方向發(fā)生變化。在這種情況下，在需要更高梁強(qiáng)度的位置，加強(qiáng)件之間的距離較小，而在需要更低梁強(qiáng)度的位置，加強(qiáng)件之間的距離較大。作為替代方案或附加方案，可以增加加強(qiáng)件的高度（即，從腹板的平面延伸出的尺寸）、寬度（即，橫向尺寸）和/或厚度，以在需要的地方進(jìn)一步增加梁的強(qiáng)度。

抗剪腹板的厚度（即，垂直于腹板平面的尺寸）還優(yōu)選地沿著縱向梁方向變化，以增大抗剪腹板在需要的地方能夠支撐的負(fù)荷量。

抗剪腹板（具有開口或沒有開口）通常比桁架結(jié)構(gòu)更易于制造。例如但不排外地，抗剪腹板能夠由擠出型材形成，并且能夠使用激光切割機(jī)機(jī)加工或者形成開口。

在第二區(qū)域包括沿著縱向梁方向基本規(guī)則的桁架結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選的是，桁架結(jié)構(gòu)包括一組桁架支柱，所述一組桁架支柱以大體三角形圖案在第一凸緣和第二凸緣之間延伸。

優(yōu)選地，桁架支柱中的一根或多根設(shè)置有沿著所述支柱的長度延伸并且從支柱的前部（或后部）突出的中央突起，以形成T狀橫截面。可替代地，中央突起可以既從支柱的前部也從支柱的后部突出，以形成十字形橫截面。這有助于加固桁架支柱，以抵抗平面內(nèi)彎曲和/或平面外彎曲。