CN103241360B - 具有带内部与外部纵梁的连续蒙皮的结构性接头 - Google Patents
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Abstract
设备与方法利用重叠已联接到连续蒙皮相反侧的叶片纵梁来提供结构性接头。根据本文所述的实施例,结构性接头包括被联接到连续蒙皮的内部表面的数个与第一部件关联的内部叶片纵梁。可以将数个与第二部件关联的外部叶片纵梁联接到该连续蒙皮的外部表面。内部叶片纵梁与外部叶片纵梁可以重叠在连续蒙皮的相反表面上。
Description
背景技术
飞行器以及其他类型的交通工具与结构利用纵梁来为覆盖该飞行器或者结构的各个表面的蒙皮提供强度与加固特性。因为两个部件在接头处会聚,所以传统的技术包括在一个或更多个向接头提供所需增强的金属拼接板处终止来自每个部件和蒙皮的纵梁。当针对纵梁与蒙皮使用复合材料时,在通常负载及对应力矩增加的这些接头处可能存在断层。为了在这些接头处容纳更多的力并且防止断层与复合材料失效,这些传统接头与相关的拼接板通常是复杂的而且不合需要的重。
关于这些考虑与其他方面提出了本公开内容。
发明内容
应理解的是,提供该发明内容是为了以简单的方式解释对概念的选择,这将在下文的具体实施方式中被进一步描述。该发明内容不试图用于限定所要求保护的主题的范围。
设备与方法提供了将两个部件联接于连续蒙皮以及重叠内部和外部纵梁的结构性接头。根据本文所提供的本公开的一个方面,结构性接头可以包括具有内部表面与外部表面的连续蒙皮。可以将数个内部叶片纵梁联接到连续蒙皮的内部表面,并且将其平行于彼此安置。可以将数个外部叶片纵梁联接到连续蒙皮的外部表面,并且将其平行于彼此安置。内部与外部纵梁可以具有重叠在连续蒙皮的相反侧上的接头末端。
根据另一个方面,一种用于连结两种结构的方法可以包括,提供数个内部叶片纵梁,每个均具有内部纵梁座凸缘(inside stringer base flange)与内部纵梁腹板(inside stringer web),该内部纵梁腹板从该内部纵梁座凸缘外凸并且渐缩成在该纵梁的接头末端上的已降低高度。将内部叶片纵梁联接到第一结构。将每个内部叶片纵梁的内部纵梁座凸缘联接到连续蒙皮的内部表面。可以提供数个外部叶片纵梁,每个均可以包括外部纵梁座凸缘与外部纵梁腹板,该外部纵梁腹板从外部纵梁座凸缘外凸并且渐缩成在外部叶片纵梁的接头末端上的已降低高度。可以将外部叶片纵梁联接到被结合到第一结构的第二结构。可以将每个外部叶片纵梁的外部纵梁座凸缘联接到连续蒙皮的外部表面。每个内部与外部叶片纵梁的接头末端可以重叠在连续蒙皮的相反侧上。
根据另一个方面,结构性接头可以包括连续蒙皮、数个内部叶片纵梁与数个外部叶片纵梁。可以将内部叶片纵梁平行于彼此安置并且每个均可以包括联接到连续蒙皮的内部表面的内部纵梁座凸缘以及具有与内部纵梁座凸缘隔开一定距离的开放式边沿的内部纵梁腹板。该距离可以减小到在每个内部叶片纵梁的接头末端上的已降低高度。可以类似地将外部叶片纵梁平行于彼此安置,并且其每个均可以包括联接到连续蒙皮的外部表面的外部纵梁座凸缘与具有和外部纵梁座凸缘隔开一定距离的开放式边沿的外部纵梁腹板。该距离可以减小到在每个外部叶片纵梁的接头末端上的已降低高度。内部叶片纵梁与外部叶片纵梁的接头末端可以重叠在连续蒙皮的相反侧上。
可以独立地在本发明的各种实施例中实现所述的特征、功能以及优点或者将其在其他实施例中结合,进一步的细节可以参看下列说明与附图作为参考。
附图说明
图1是根据本文所述各种实施例利用内部叶片纵梁与外部叶片纵梁的示例侧身(side-obody)接头的顶部透视图;
图2是根据本文所述各种实施例的示例性叶片纵梁的接头末端的侧视图;
图3是根据本文所述各种实施例的示例性叶片纵梁的接头末端的俯视图;
图4是根据本文所述各种实施例利用内部叶片纵梁与外部叶片纵梁的示例侧身接头的底部透视图;
图5是根据本文所述各种实施例利用放大图说明重叠角度的利用内部叶片纵梁与外部叶片纵梁的示例侧身接头的俯视图;以及
图6是根据本文所述各种实施例图示说明了利用内部叶片纵梁、外部叶片纵梁以及连续蒙皮来生成结构性接头的流程图。
具体实施方式
下列详细说明是针对用于在结构性接头处利用内部与外部叶片纵梁提供连续蒙皮的方法。如上简短的讨论,为了防止在高负载区域的复合材料分层或者失效,传统的部件纵梁与对应的蒙皮终止在需要使用增强的终止块或配件的接头处。这导致了增加结构重量的复杂结构性接头。当与飞行器或者其他交通工具结合使用时,该复杂性与重量是不期望的。
利用本文所述的概念,诸如飞行器机翼与机身的结构性部件可以在没有分层或者负载失效风险的情况下,以允许在要连结的两个部件上产生连续的复合材料或者其他蒙皮的方式被连结在一起。如下将要详细描述的,叶片纵梁可以用在连续蒙皮的内部与外部表面上。不同于包括座凸缘、腹板与顶帽的传统“I形梁/工形梁”(“I-beam”)纵梁构造,本文所述的叶片纵梁可以被构造成具有座凸缘与腹板,而不使用传统纵梁中普遍存在的顶帽,这进一步减少了部件的重量与复杂性。下列所述纵梁的腹板可以朝向部件连结处的纵梁末端向下朝向座凸缘渐缩。腹板可以在内部与外部纵梁重叠在连续蒙皮相反侧上的重叠区域内渐缩。
在下列具体说明中,对附图进行参考形成了关于此的部分,并且通过图示说明、特定实施例或者示例的方式显示。现在参考附图,几张图表中类似数字代表类似元件,将对具有连续蒙皮的结构性接头进行描述,该连续蒙皮具有内部与外部叶片纵梁。转到图1,显示了结构性接头102的顶部透视图。结构性接头102可以包括被连结在一起的第一部件104与第二部件106。
根据一个图示说明实施例,结构性接头102可以包括飞行器的侧身接头,其具有作为该飞行器翼腔的第一部件104与作为飞行器机身的中心腔的第二部件106。飞行器侧身接头是飞行器机翼联接到机身的位置。在飞行操作期间,由于各种力作用于飞行器机翼与机身上,所以通常在该位置处存在大负载。复合材料常常用于飞行器与其他交通工具部件上。由于过量的力会存在于侧身接头并且由于相应地存在复合材料分层和失效的风险,所以侧身接头对于复合部件来说是特别具有挑战性的应用。
如之前所述,在侧身接头处利用复合材料往往导致翼腔纵梁、中心腔纵梁与飞行器蒙皮终止在一个或更多拼接板或者固定装置处以便管理关联的负载。然而,本文所述实施例允许蒙皮在不终止于拼接板的情况下,在该接头上从翼腔到中心腔是连续的。如此一来,在保持能够适当地管理飞行操作期间所经受的负载的同时,结构性接头102的重量可以被减小。虽然关于飞行器的侧身接头示例来讨论的各种实施例,不过本文所述的概念与实施例可以在不背离本公开与权利要求的范围的情况下,同样地应用于任意交通工具或者固定结构的任意结构性接头。
如上所述,结构性接头102可以包括被连结在一起的第一部件104与第二部件106。根据一个实施例,第一部件104可以包括任意数量的内部叶片纵梁108、附接到内部叶片纵梁108与/或连续蒙皮112的一个或更多结构性构件114以及连续蒙皮112。类似地,第二部件106可以包括任意数量的外部叶片纵梁110、附接到外部叶片纵梁110与/或连续蒙皮112的一个或更多结构性构件118以及连续蒙皮112。继续之前给定的侧身示例,第一部件104可以包括翼腔,其可以包括数个被表示为结构性构件114的肋以及任意数量和种类的没显示在图1中的机翼部件,不过所述机翼部件通常联接到与飞行器机翼关联的肋与/或纵梁和蒙皮。在侧身示例中的第二部件106可以包括机身的中心腔,其可以包括数个结构性构件116以及任意数量与类型的没显示在图1中的机身部件,不过该机身部件通常联接到与飞行器机身关联的纵梁或蒙皮。
根据一个实施例,内部叶片纵梁108被构造成基本上平行于彼此并且每个均联接到连续蒙皮112的内部表面120,而外部叶片纵梁110也被构造成基本上平行于彼此并且联接到连续表皮112的外部表面122。图1中所示的虚线代表联接到连续蒙皮的相反侧或者外部表面122的外部叶片纵梁110。参看图1,并且将在下列关于图5进行更详细的描述,内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110的末端在连续表皮112的相反侧上重叠于彼此。
可以包括T形弦或者第一翼肋的结构件构件116可以在第一部件104与第二部件106会聚的中心位置处被联接到结构件接头102。结构性构件116可以提供支撑来阻止结构性接头102从平面移出。为了清晰的目的,在图1中仅显示结构性构件114、116及118。应理解的是在各图中显示的结构性接头102代表部分结构并且没有成比例绘制。结构性结构102可以是任意形状和尺寸,具有任意规格的内部叶片纵梁108、外部叶片纵梁110和连续蒙皮112。
图2与图3根据一个实施例分别显示了部分内部叶片纵梁108或外部叶片纵梁110的接头末端202的侧视图与顶视图。每个内部叶片纵梁108均包括内部纵梁座凸缘204A,将其粘结或以其他方式联接到连续蒙皮112的内部表面120。内部纵梁腹板206A从内部纵梁座凸缘204A凸出到与内部纵梁座凸缘204A相反的开放式边沿208A处的高度210。类似的,每个外部叶片纵梁110包括外部纵梁座凸缘204B,其被粘结或者以其他方式联接到连续蒙皮112的外部表面122。外部纵梁腹板206B从外部纵梁座凸缘204B凸出到与外部纵梁座凸缘204B相反的开放式边沿208B(“208A”与“208B”通常在本文中被称为“208”)处的高度210。
本文所使用的术语“开放式边沿”指的是不联接或者邻接顶帽或者顶凸缘(如通常传统“I形梁”的纵梁配置)的边沿。根据各种实施例,由于内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110的重叠与/或重叠位置提供了额外的强度和其他结构性优点,所以使开放式边沿208成为可能。根据可替代实施例,开放式边沿208可以以传统纵梁方式被邻接、接入或者联接到顶帽或者顶凸缘的边沿所取代。然而,较之传统纵梁设计,开放式边沿208可以减少制造成本并且可以减少结构性接头102和对应部件的总重量。
根据一个实施例,在纵梁的接头末端202处将内部纵梁腹板206A从高度210修剪或者渐缩到已降低高度212。由于渐缩引起的纵梁强度的降低可以通过连续蒙皮212的相反侧上的对应重叠纵梁来补偿。例如,内部叶片纵梁108的内部纵梁腹板206A可以在图1中结构性构件114左边的第一部件104所在的位置上为完整的高度或者高度210,从而提供最大的结构性增强与加固优点。随着内部叶片纵梁108延伸过结构性构件114,其开始在连续蒙皮112的外部表面122上与外部叶片纵梁110的舷外末端/外侧末端重叠。根据一个实施例近似在此位置上,内部纵梁腹板206A开始渐缩直到其在纵梁的舷外末端上达到已降低高度212。外部叶片纵梁110的外部纵梁腹板206B对应地渐缩到已降低高度212(近似开始于内部叶片纵梁108开始重叠时的位置处),其大约可以在本示例中在结构性构件118处。
随着内部纵梁腹板206A与外部纵梁腹板206B渐缩,其会损失当开放式边沿208A与208B分别位于距内部纵梁座凸缘204A与外部纵梁座凸缘204B高度210时存在的结构性增强与加固特性的一部分。然而,这些损失可以通过在连续蒙皮112的相反侧上的对应重叠纵梁的附加来补偿。换言之,当内部叶片纵梁108的内部纵梁腹板206A在连续蒙皮112的内部表面120上的一个位置处在或接近已降低高度212时,在该位置处结构性接头102所承受的负载保持受控,这是因为在连续蒙皮112的外部表面122上的外部叶片纵梁110的外部纵梁腹板206B在该位置上保持在或者接近高度210。此外,通过渐缩内部纵梁腹板206A与外部纵梁腹板206B,降低对应腹板内的应变,这防止了因为该应变可以产生的内部纵梁腹板206A与内部纵梁座凸缘204A之间以及外部纵梁腹板206B与外部纵梁座凸缘204B之间的分层。按此方式,第一部件104可以与在结构性接头102处通过使用连续蒙皮112、内部叶片纵梁108和外部叶片纵梁110而不使用复杂且重的拼接板而与第二部件106联接。
内部纵梁腹板206A与外部纵梁腹板206B的高度210可以取决于设计该纵梁所针对的具体应用以及纵梁和结构性接头102将承受的对应负载。与内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110相关的其他尺寸(包括但不限定于内部纵梁座凸缘204A与外部纵梁座凸缘204B的宽度与厚度,以及纵梁腹板的厚度)也是根据应用而特定的。已降低高度212也可以取决于内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110的具体应用。根据一个实施例,已降低高度近似是零,以便内部纵梁腹板206A与外部纵梁腹板206B从高度210渐缩到近似分别与内部纵梁座凸缘204A的外部表面和外部纵梁座凸缘204B的外部表面齐平的已降低高度212。
应理解的是渐缩特性也可以根据特定应用而变化。例如,开放式边沿208从水平方向向下渐缩的锥角214除其他设计标准外还可以取决于结构性接头102的所需重叠区域,将会在下列关于图5中进行具体的描述。根据一个图示说明的实施例,内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110的高度210可以在2.5-3英寸之间,其向下渐缩到在纵梁终止点处的0英寸的已降低高度212,从渐缩开始的点到该终止点可以在55-65英寸之间。如此一来,锥角214可以近似是2.75度,或者在2.5-3度之间。
根据结构性接头102包括飞行器侧身接头的一个实施例,内部叶片纵梁108可以开始于飞行器机翼的区段12并且横穿机翼直到终止于靠近翼腔或者在翼腔内的区段11。类似地,外部叶片纵梁110可以开始于飞行器机身的中心腔内并且结束于机翼的第二肋处或附近。应理解的是,仅为了图示说明的目的提供这些示例,并且内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110的实际特性可以取决于具体实施方式而变化。
内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110可以取决于具体应用以及结构性接头102将经受的负载由任意合适的材料构成。根据各种实施例,内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110以及连续蒙皮112可以由复合材料制成,诸如具有用于所增加刚度的大的轴向模量的复合材料。复合材料常常较之传统金属材料在具有明显重量节约的同时提供高强度特性。如上所述,本文所述的结构性接头102的重叠内部/外部纵梁构造允许在没有分层或者失效风险的情况下并且在不使用重且复杂的拼接板的情况下,在接头之上使用连续蒙皮112。
图4显示了根据一个实施例的图1中的结构性接头102的底部透视图。为了清楚,省略了结构性构件114、116和118。如所示,根据此实施例,外部叶片纵梁110基本上平行于彼此被布置并且从第二部件106延伸到结构性接头102内。将外部纵梁座凸缘204B粘结或者其他方式联接到连续蒙皮112的外部表面122。在纵梁的舷外末端处,外部纵梁腹板206B从高度210渐缩到已降低高度212。参看自代表联接到连续蒙皮112的内部表面的内部叶片纵梁108的虚线,外部叶片纵梁110与内部叶片纵梁108重叠在结构性接头102的相反侧上。
现在参考图5,当参考示例性接头的顶视图时对结构性接头102的进一步方面进行描述。顶视图清楚地图示说明了在第一部件104的内部叶片纵梁108与第二部件106的外部叶片纵梁110之间的重叠的一个示例。根据本示例性实施例,内部叶片纵梁108从第一部件104延伸到结构性接头102中。例如,内部叶片纵梁108可以从飞行器机翼的翼尖延伸到代表结构性接头102的侧身接头内。外部叶片纵梁110从诸如飞行器机身中心腔的第二部件106延伸到结构性接头102中。将内部叶片纵梁108联接到连续蒙皮112的内部表面120,而如虚线所示,将外部叶片纵梁110联接到连续蒙皮112的外部表面122。
内部叶片纵梁108和外部叶片纵梁110在开始于重叠位置506的重叠区域502内重叠在连续蒙皮112的相反侧上。该重叠区域502的具体尺寸和形状可以取决于结构性接头102的具体应用。例如,内部叶片纵梁108和外部叶片纵梁110的末端的长度与终止位置可以变化,以便其可以或者可以不如图5所示对齐。根据各种实施例,内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110根据关于彼此的重叠角504重叠在连续蒙皮112的相反侧上。图5所示的放大部分强调了重叠角504。通过以一定角度重叠,增加了内部叶片纵梁108与外部叶片纵梁110在结构性接头102处的刚度/加固。
根据一个实施例,重叠角504是非零重叠角,该角近似等同于飞行器机翼相对于机身的扫掠角。在该示例中,内部叶片纵梁108延伸穿过飞行器机翼并且在侧身接头或结构性接头102处与机身相交。可以将外部叶片纵梁110平行于飞行器的横向或俯仰轴线安置,以便重叠角504对应于飞行器机翼的扫掠角。取决于其他飞行器变量以及反角与翼展,根据给定的示例性实施例的该重叠角504或者扫掠角可以在30到50度之间。
现在转到图6,现在具体描述用于利用内部叶片纵梁108、外部叶片纵梁110和连续蒙皮112来生成结构性接头的图解性例程600。应理解的是,可以执行比图表所示与本文所述更多或者更少的操作。也可以以不同于本文所述的顺序执行操作。
例程600开始于操作602,在此提供内部叶片纵梁108。如上所述,内部叶片纵梁108的数量与构造可以取决于将利用结构性接头102的特定应用。每个内部叶片纵梁108均可以包括内部纵梁座凸缘204A与内部纵梁腹板206A,该腹板206A从该凸缘向上凸出到距该凸缘位于高度210安置的开放式边沿208。在所需位置处,诸如在沿着每个叶片纵梁108的位置(其中纵梁延伸到接近纵梁的接头末端202的重叠区域502内)处,内部纵梁腹板206A根据上述的渐缩角214从高度210渐缩到已降低高度212。
例程600从操作602进行到操作604,在此将内部叶片纵梁108联接到第一部件104。第一部件104可以包括任意数量与类型的系统或者装置,该系统或者装置定义了在结构性接头102处与第二部件106连结的第一部件104。例如,第一部件104可以包括飞行器肋、翼梁、飞行控制与燃油系统等等。图1中所示的且在上文所述的结构性构件114可以代表飞行器肋或者第一部件104的其他部分或整个部分。
例程600从操作604进行到操作606,在此将内部叶片纵梁108联接到连续蒙皮112。根据一个实施例,将内部纵梁座凸缘204A粘结或者以其他方式联接到连续蒙皮112的内部表面120,以便纵梁的接头末端202终止于重叠区域502内的所需位置。例程600从操作606进行到操作608,在此提供了外部叶片纵梁110。同样应理解的是,在不背离本公开的范围的情况下,本文所述的操作可以以不同的顺序或者同时地发生。例如,外部叶片纵梁110与内部叶片纵梁108可以基本上同时地被提供并被联接到连续蒙皮112。然而,为了清楚明了,将有序地描述这些操作。
如上所述,外部叶片纵梁110的数量与构造可以取决于要利用结构性接头102的特定应用。每个外部叶片纵梁110均可以包括外部纵梁座凸缘204B与外部纵梁腹板206B,该腹板206B从该凸缘向上凸出到位于距凸缘高度210的开放式边沿208。在所需位置处,诸如在沿着每个外部叶片纵梁110的位置(在此纵梁延伸到接近纵梁的接头末端202的重叠区域502内)处,外部纵梁腹板206B根据渐缩角214从高度210渐缩到已降低高度212。
例程600从操作608进行到操作610,在此将外部叶片纵梁110联接到第二部件106。如上述关于第一部件104所述的,第二部件106可以包括任意数量与类型的系统或者装置,该系统或者装置定义了在结构性接头102处与第一部件104连结的第二部件106。例如,第二部件106可以包括机身翼梁、桁梁、飞行控制与燃油系统等等。图1所示且在上文所述的结构性构件118可以代表中心腔部件或者第二部件106的其他部分或整个部分。
例程600从操作610进行到操作612,在此将外部叶片纵梁110联接到连续蒙皮112。根据一个实施例,将外部纵梁座凸缘204B粘结或者以其他方式联接到连续蒙皮112的外部表面122,以便纵梁的接头末端202终止于重叠区域502内的所需位置处。例程从操作612进行到操作614,在此可以将任意额外的结构性构件联接到合适的结构性接头部件,并且该例程600结束。例如,根据一个实施例,可以将代表图1中结构性构件116的T形弦粘结或者机械地紧固到内部叶片纵梁108、外部叶片纵梁110和连续蒙皮112,以提供具有所述的附加刚性与强度特性的结构性接头102。
在图与测试中,结构性接头,包括:具有内部表面与外部表面的连续蒙皮122;多个内部叶片纵梁108,其联接到连续蒙皮112的内部表面,并且被构造成基本上平行于彼此,每个内部叶片纵梁108均包括具有接头末端202;以及多个外部叶片纵梁110,其联接到连续蒙皮112的外部表面,并且被构造成基本上平行于彼此,每个外部叶片纵梁110均具有接头末端202,其中所述多个内部叶片纵梁108和所述多个外部叶片纵梁110的接头末端202重叠在连续蒙皮112的相反侧上。在一个变体中,其中每个内部叶片纵梁108均包括联接到连续蒙皮112内部表面的内部纵梁座凸缘204A以及内部纵梁腹板206A,该腹板206A从内部纵梁座凸缘204A外凸并且在内部叶片纵梁的接头末端202处渐缩到已降低高度,而且其中每个外部叶片纵梁110均包括联接到连续蒙皮112外部表面的外部纵梁座凸缘204B以及外部纵梁腹板206B,该腹板206B从外部纵梁座凸缘204B外凸并且在外部叶片纵梁的接头末端202处渐缩到已降低高度。
在另一个变体中,其中内部纵梁腹板206A包括与内部纵梁座凸缘204A相反的开放式边沿,该边沿在内部叶片纵梁108的接头末端202处渐缩到已降低高度,而且其中外部纵梁腹板206B包括与外部纵梁座凸缘204B相反的开放式边沿,该边沿在外部叶片纵梁110的接头末端202处渐缩到已降低高度。在另一个变体中,已降低高度包括与内部纵梁腹板206A或者外部纵梁腹板206B的外部表面齐平的高度。
在一个可替代实施例中,其中所述多个内部叶片纵梁108和所述多个外部叶片纵梁110的接头末端202根据非零重叠角重叠在连续蒙皮112的相反侧上。在另一个可替代实施例中,非零重叠角包括飞行器机翼的扫掠角。在另一个变体中,结构性接头102包括连结翼腔与中心腔的飞行器侧身接头。在另一个可替代实施例中,权利要求1中的结构性接头102进一步包括结构性构件114、116、118,所述构件联接到所述多个内部叶片纵梁108、所述多个外部叶片纵梁110以及所述连续蒙皮112。在另一个可替代实施例中,其中每个内部纵梁腹板206A均近似在内部纵梁开始与外部叶片纵梁110重叠的重叠位置处开始渐缩到已降低高度,而其中每个外部纵梁腹板206B近似在外部纵梁开始与内部叶片纵梁重叠的重叠位置处开始渐缩到已降低高度。
在另一个变体中,公布了连结两个结构的方法,本方法包括:提供多个内部叶片纵梁108,多个内部叶片纵梁108中的每一个均包括内部纵梁座凸缘204A与内部纵梁腹板206A,该腹板206A从内部纵梁座凸缘204A外凸并且在内部叶片纵梁108的接头末端202处渐缩到已降低高度;将所述多个内部叶片纵梁108联接到第一结构;将所述多个内部叶片纵梁108中每一个的内部纵梁座凸缘204A联接到连续蒙皮112的内部表面;提供多个外部叶片纵梁110,所述多个外部叶片纵梁110中的每一个均包括外部纵梁座凸缘与外部纵梁腹板206B,该腹板206B从外部纵梁座凸缘204B外凸并且在外部叶片纵梁110的接头末端202处渐缩到已降低高度;联接所述多个外部叶片纵梁110到第二结构;以及将所述多个外部叶片纵梁110中每一个的外部纵梁座凸缘204B联接到连续蒙皮112的外部表面,其中每个内部叶片纵梁108的接头末端202与每个外部叶片纵梁110的接头末端202在连续蒙皮112相反侧上重叠。在另一个变体中,其中提供所述多个内部叶片纵梁108进一步包括提供多个内部叶片纵梁108,其每个均具有带开放式边沿的内部纵梁腹板206A,该开放式边沿与内部纵梁座凸缘204A相反并且在内部叶片纵梁108的接头末端处渐缩到已降低高度,并且其中提供所述多个外部叶片纵梁110进一步包括提供多个外部叶片纵梁110,其中每个均具有开放式边沿的外部纵梁腹板206B,且该开放式边沿与外部纵梁座凸缘204B相反并且在外部叶片纵梁110的接头末端202处渐缩到已降低高度。在一个可替代实施例中,已降低高度包括与内部纵梁腹板206A或者外部纵梁腹板206B的外部表面齐平的高度。在另一个可替代实施例中,该方法包括将结构性构件114、116、118联接到所述多个内部叶片纵梁、所述多个外部叶片纵梁110与所述连续蒙皮112。在另一个可替代实施例中,其中将所述多个内部叶片纵梁108中每一个的内部纵梁座凸缘204A联接到连续蒙皮112的内部表面,并且将所述多个外部叶片纵梁110中每一个的外部纵梁座凸缘204B联接到连续蒙皮112的外部表面,包括将所述多个内部叶片纵梁108与所述多个外部叶片纵梁110相对于彼此以非零重叠角联接到连续蒙皮112的相反表面。在另一个可替代实施例中,其中非零重叠角包括飞行器机翼的扫掠角。在另一个变体中,其中将所述多个内部叶片纵梁108联接到第一结构包括将所述多个内部叶片纵梁108联接到飞行器机翼的至少一个部件,而其中将所述多个外部叶片纵梁110联接到第二结构包括将所述多个外部叶片纵梁110联接到飞行器中心腔的至少一个部件。
在另一个方面,公开结构性接头,其包括:连续蒙皮112;被构造成基本上平行于彼此的多个内部叶片纵梁108,每个内部叶片纵梁108均包括联接到连续蒙皮112内部表面的内部纵梁座凸缘204A以及具有与内部纵梁座凸缘204A间隔开一定距离的开放式边沿的内部纵梁腹板206A,该距离在内部叶片纵梁108的接头末端202处减少到已降低高度;以及被构造成基本上平行于彼此的多个外部叶片纵梁110,每个外部叶片纵梁110均包括联接到连续蒙皮112外部表面的外部纵梁座凸缘204B以及具有与外部纵梁座凸缘204B间隔开一定距离的开放式边沿的外部纵梁腹板206B,该距离在外部叶片纵梁110的接头末端202处减少到已降低高度,其中所述多个内部叶片纵梁108和所述多个外部叶片纵梁110的接头末端202重叠在连续蒙皮112的相反侧上。在一个变体中,其中结构性接头102包括将飞行器机翼的翼腔联接到飞行器机身中心腔的飞行器侧身接头。在另一个变体中,所述多个内部叶片纵梁(108)和所述多个外部叶片纵梁110的接头末端202根据飞行器机翼的扫掠角重叠在连续蒙皮112的相反侧上。在另一个变体中,结构性接头102包括飞行器肋,该肋联接到所述多个内部叶片纵梁108、所述多个外部叶片纵梁110以及所述连续蒙皮112。
基于上述,应理解的是本文所述的技术用于生成结构性接头,该接头利用将内部和外部纵梁与连续蒙皮重叠。仅通过图示说明的方式提供了上述的主题,并且不应该解释为限制。可以在不背离下列示例性实施例与所图示说明和描述的应用,以及在不背离本公开的真实精神与范围的情况下,可以对本文所述的主题进行各种修改与变化,将在下列权利要求中进行阐述。
Claims (14)
1.一种结构性接头,包括:
连续蒙皮(112),其具有内部表面与外部表面;
多个内部叶片纵梁(108),其联接到所述连续蒙皮(112)的所述内部表面并且被构造成基本上平行于彼此,每个所述内部叶片纵梁(108)均具有接头末端(202);以及
多个外部叶片纵梁(110),其联接到所述连续蒙皮(112)的所述外部表面并且被构造成基本上平行于彼此,每个所述外部叶片纵梁(110)均具有接头末端(202),
其中所述多个内部叶片纵梁(108)和所述多个外部叶片纵梁(110)的所述接头末端(202)重叠在所述连续蒙皮(112)的相反侧上,
其中每个内部叶片纵梁(108)均包括内部纵梁座凸缘(204A)与内部纵梁腹板(206A),其中所述内部纵梁座凸缘(204A)联接到所述连续蒙皮(112)的所述内部表面,所述内部纵梁腹板(206A)从所述内部纵梁座凸缘(204A)外凸并且在所述内部叶片纵梁的所述接头末端(202)处渐缩到内部叶片纵梁已降低高度,以及
其中每个外部叶片纵梁(110)均包括外部纵梁座凸缘(204B)与外部纵梁腹板(206B),其中所述外部纵梁座凸缘(204B)联接到所述连续蒙皮(112)的所述外部表面,所述外部纵梁腹板(206B)从所述外部纵梁座凸缘(204B)外凸并且在所述外部叶片纵梁的所述接头末端(202)处渐缩到外部叶片纵梁已降低高度。
2.根据权利要求1所述的结构性接头(102),其中所述内部纵梁腹板(206A)包括与所述内部纵梁座凸缘(204A)相反的、在所述内部叶片纵梁(108)的所述接头末端(202)处渐缩到所述内部叶片纵梁已降低高度的开放式边沿,并且其中所述外部纵梁腹板(206B)包括与所述外部纵梁座凸缘(204B)相反的、在所述外部叶片纵梁(110)的所述接头末端(202)处渐缩到所述外部叶片纵梁已降低高度的开放式边沿。
3.根据权利要求1所述的结构性接头(102),其中所述已降低高度包括与所述内部纵梁腹板(206A)或所述外部纵梁腹板(206B)的外部表面齐平的高度。
4.根据权利要求1所述的结构性接头(102),其中所述多个内部叶片纵梁(108)与所述多个外部叶片纵梁(110)的所述接头末端(202)根据非零重叠角重叠在所述连续蒙皮(112)的相反侧上。
5.根据权利要求4所述的结构性接头(102),其中所述非零重叠角包括飞行器机翼的扫掠角。
6.根据权利要求1所述的结构性接头(102),其中所述结构性接头(102)包括飞行器侧身接头,所述飞行器侧身接头连结翼腔与中心腔。
7.根据权利要求1所述的结构性接头(102),进一步包括联接到所述多个内部叶片纵梁(108)、所述多个外部叶片纵梁(110)及所述连续蒙皮(112)的结构性构件(114、116、118)。
8.一种连结两个结构的方法,所述方法包括:
提供多个内部叶片纵梁(108),所述多个内部叶片纵梁(108)中的每一个均包括内部纵梁座凸缘(204A)与内部纵梁腹板(206A),其中所述内部纵梁腹板(206A)从所述内部纵梁座凸缘(204A)外凸并且在所述内部叶片纵梁(108)的接头末端(202)处渐缩到内部叶片纵梁已降低高度;
将所述多个内部叶片纵梁(108)联接到第一结构;
将所述多个内部叶片纵梁(108)中每一个的所述内部纵梁座凸缘(204A)联接到连续蒙皮(112)的内部表面;
提供多个外部叶片纵梁(110),所述多个外部叶片纵梁(110)中每一个均包括外部纵梁座凸缘与外部纵梁腹板(206B),其中所述外部纵梁腹板(206B)从所述外部纵梁座凸缘(204B)外凸并且在所述外部叶片纵梁(110)的接头末端(202)处渐缩到外部叶片纵梁已降低高度;
将所述多个外部叶片纵梁(110)联接到第二结构;以及
将所述多个外部叶片纵梁(110)中每一个的所述外部纵梁座凸缘(204B)联接到所述连续蒙皮(112)的外部表面,其中每个内部叶片纵梁(108)的所述接头末端(202)在所述连续蒙皮(112)的相反侧上与每个外部叶片纵梁(110)的所述接头末端(202)重叠。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述内部纵梁腹板(206A)具有与所述内部纵梁座凸缘(204A)相反的、在所述内部叶片纵梁(108)的所述接头末端处渐缩到所述内部叶片纵梁已降低高度的开放式边沿,并且其中所述外部纵梁腹板(206B)具有与所述外部纵梁座凸缘(204B)相反的、在所述外部叶片纵梁(110)的所述接头末端(202)处渐缩到所述外部叶片纵梁已降低高度的开放式边沿。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述已降低高度包括与所述内部纵梁腹板(206A)或所述外部纵梁腹板(206B)的外部表面齐平的高度。
11.根据权利要求8所述的方法,进一步包括将结构性构件(114、116、118)联接到所述多个内部叶片纵梁、所述多个外部叶片纵梁(110)及所述连续蒙皮(112)。
12.根据权利要求8所述的方法,其中将所述多个内部叶片纵梁(108)中每一个的所述内部纵梁座凸缘(204A)联接到所述连续蒙皮(112)的所述内部表面,并且将所述多个外部叶片纵梁(110)中每一个的所述外部纵梁座凸缘(204B)联接到所述连续蒙皮(112)的所述外部表面,包括将所述多个内部叶片纵梁(108)和所述多个外部叶片纵梁(110)相对于彼此以非零重叠角联接到所述连续蒙皮(112)的相反表面。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述非零重叠角包括飞行器机翼的扫掠角。
14.根据权利要求8所述的方法,其中将所述多个内部叶片纵梁(108)联接到第一结构包括将所述多个内部叶片纵梁(108)联接到飞行器机翼的至少一个部件,并且其中将所述多个外部叶片纵梁(110)联接到第二结构包括将所述多个外部叶片纵梁(110)联接到飞行器中心腔的至少一个部件。
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