[發(fā)明專利]結(jié)構(gòu)組件的蓋板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611077499.1
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106809373B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巴斯蒂安·謝弗;斯特凡·霍爾斯特;安娜·文格拉
• 申請（專利權(quán)）人: 空中客車運營有限公司
• 主分類號: B64C1/14
• 分類號: B64C1/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;鐘海勝

本發(fā)明涉及一種飛機結(jié)構(gòu)組件的蓋板，其用于飛機結(jié)構(gòu)組件的芯板的蓋板，包括保護罩和至少一個織物板，所述保護罩的外部形狀對應(yīng)于芯板的外部形狀且所述保護罩包括至少一個剪裁窗口，所述至少一個織物板安裝在保護罩上并覆蓋所述至少一個剪裁窗口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機結(jié)構(gòu)組件的蓋板以及采用這樣的蓋板的飛機結(jié)構(gòu)組件，特別是飛機客艙的隔斷壁。

背景技術(shù)

工程施工(例如，在航空、土木工程或建筑中)的梁、桁條和框架被設(shè)計成承受垂直于各個梁的延伸方向作用的彎曲力。傳統(tǒng)梁可以作為與邊緣的凸緣以及跨在凸緣之間的腹板作為整體部件實現(xiàn)。或者，可在平行延伸的縱向支撐條之間實現(xiàn)刀具滾花的支柱(cuttermilled struts)，而不是腹板，由此導(dǎo)致梁重量下降，因為形成梁所用的材料更少了。

為了減輕飛機上的重量，已經(jīng)做了若干嘗試來優(yōu)化飛機結(jié)構(gòu)組件的設(shè)計。例如，文獻WO 2014/111707 A1公開了一種設(shè)計物體的方法，包括對與該物體對應(yīng)的數(shù)字模型就已經(jīng)確定在使用該物體的過程中經(jīng)受相對較高的應(yīng)力的部分進行分析。使用這些高應(yīng)力區(qū)域來確定物體的哪部分要采用增材制造(AM)工藝生產(chǎn)以及物體的哪部分要采用不同的合適工藝例如加工工藝生產(chǎn)。文獻DE 10 2010 064 100 A1公開了用于分隔飛機的機艙區(qū)域的隔斷壁，其具有夾心狀表面結(jié)構(gòu)。

根據(jù)預(yù)定的設(shè)計標準設(shè)計結(jié)構(gòu)物體的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化法例如已經(jīng)公開在了文獻WO2007/076357 A2中。

文獻US 2009/0224103 A1公開了飛機上的隔斷壁，其包括由單獨形成的系統(tǒng)組件構(gòu)成的支撐元件和由該支撐元件支撐的用于形成區(qū)域成形的隔斷壁的張力安裝材料。

然而，需要可以為線性(line)且更容易翻新，以及在設(shè)計、外觀和航空公司品牌化方面提供更大靈活性的飛機結(jié)構(gòu)組件。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個目是提供減少為實現(xiàn)飛機結(jié)構(gòu)組件的覆蓋結(jié)構(gòu)所需要的材料的量和重量的方案。

該目的是通過具有下述特征的蓋板和具有下述特征的飛機結(jié)構(gòu)組件實現(xiàn)的。

本發(fā)明公開的第一方面涉及用于飛機結(jié)構(gòu)組件的芯板的蓋板，所述蓋板包括：保護罩，其具有與芯板的外部形狀對應(yīng)的外部形狀且包括至少一個剪裁窗口(cutoutaperture)；以及至少一個織物板，其安裝在保護罩上且覆蓋所述至少一個剪裁窗口。

根據(jù)本發(fā)明公開的第二方面，飛機結(jié)構(gòu)組件包括：具有承重的空間框架桿的空間框架結(jié)構(gòu)的基本上為平面的芯板和根據(jù)本發(fā)明公開的第一方面的蓋板。將蓋板安裝到芯板的前面，所述至少一個織物板夾在芯板與保護罩之間。

對于空間框架設(shè)計，使用兩階段進化尋路算法(two-staged evolutionary routefinding algorithm)來構(gòu)造朝高機械穩(wěn)定性和高效載荷傳遞和分布優(yōu)化的重量輕的空間框架結(jié)構(gòu)。在第一階段，采用用于啟發(fā)式確定遵循最顯著的載荷路徑的宏觀空間框架模型的自適應(yīng)動力學(xué)方案。該第一階段的自適應(yīng)動力學(xué)方案源自變形蟲生物體多頭絨泡菌(Physarum polycephalum)的運輸網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)動力學(xué)。優(yōu)化引擎改變預(yù)定參數(shù)模型的輸入值，產(chǎn)生各種空間框架設(shè)計選擇，并在用簡化并因此快速運行的有限元(FE)模型進行性能評價后刪除表現(xiàn)最差的設(shè)計選擇。將幸存設(shè)計的初始參數(shù)用作表現(xiàn)更好的設(shè)計的進化的起始點，從而靠近作為算法的停止準則的帕累托邊界。

然后，在第二階段，在第一階段中確定的每個空間框架構(gòu)件的微結(jié)構(gòu)利用迭代地在每個空間框架構(gòu)件中在主應(yīng)力方向上增加構(gòu)件材料的生長算法進化。該算法模仿哺乳動物體內(nèi)的骨和組織生長的方式。最大應(yīng)變失效可在此用作迭代優(yōu)化循環(huán)的停止準則。