CN106393736B - 用于与部件的制造相关联的流动介质的系统、方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于与部件的制造相关联的流动介质的系统、方法和装置。公开了用于控制通过运载工具部件的材料流的系统、方法和装置。在一些实施例中，所述装置可以包括多个隔板层，多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在多个隔板层中的至少一些之间的至少一个空间限定至少一个流动路径。所述装置也可以包括被安置在所述至少一个流动路径中的第一多个隔离物，所述第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，所述一个或多个流体动力学特性至少部分确定所述至少一个流动路径的第二流动特性。

Description

用于与部件的制造相关联的流动介质的系统、方法和装置
技术领域
本公开大体涉及运载工具部件的制造和装配，并且更具体地，涉及控制与此类运载工具部件相关联的材料流。
背景技术
在很多情况下，碳纤维可以通过由复合材料层压板形成部件被用于制作部件，复合材料层压板可以由多种不同的碳纤维织物层制成。此外，附加材料可以被添加至复合材料层压板以增加附加强度并且加固复合材料层压板。然而，当此类材料被添加至复合材料层压板时，材料的注入是受限的并且可以导致复合材料层压板的可能没有接收充足材料的一些区域的欠饱和或浸渍。此外，材料的注入还可以导致其他区域的过饱和。因此，此类被注入部件依然是受限的，因为它们不能够有效地被注入材料。
发明内容
本文公开了用于制造、使用和以其他方式控制通过运载工具部件的材料流的系统、方法和装置。本文公开的装置用于控制通过运载工具部件的材料流。在一些实施例中，装置可以包括多个隔板层，多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在多个隔板层中的至少一些之间的至少一个空间限定至少一个流动路径。装置也可以包括被安置在至少一个流动路径中的第一多个隔离物，所述第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，所述一个或多个流体动力学特性至少部分地确定所述至少一个流动路径的第二流动特性。
在一些实施例中，轮廓至少部分基于具有第一流动特性的运载工具部件的一部分的形状确定，并且运载工具部件的第一流动特性识别通过运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚(convergence)。在各种实施例中，第一多个隔离物的高度和宽度至少部分确定第二流动特性，并且其中第二流动特性与第一流动特性成反比。根据一些实施例，多个隔板层的单位面积的多个隔离物的密度至少部分确定第二流动特性，并且其中第二流动特性与第一流动特性成反比。在各种实施例中，多个隔板层包括第一隔板层和第二隔板层，并且第一多个隔离物被安置在第一隔板层和第二隔板层之间。
在各种实施例中，装置进一步包括第二多个隔离物，多个隔板层进一步包括第三隔板层和第四隔板层，并且第二多个隔离物被安置在第三隔板层和第四隔板层之间。在一些实施例中，第一隔板层的第一轮廓、第二隔板层的第二轮廓、第三隔板层的第三轮廓和第四隔板层的第四轮廓具有不同的尺寸。在各种实施例中，第一多个隔离物具有第一组尺寸，并且第二多个隔离物具有与第一组尺寸不同的第二组尺寸。在一些实施例中，运载工具部件是飞行器的部件。根据一些实施例，运载工具部件是预成形层压板部件。
本文也公开了用于控制通过运载工具部件的材料流的系统。系统可以包括被构造成储存一定量材料的材料源、真空泵和被耦接至材料源和真空泵的支撑构件，支撑构件被构造成机械地耦接运载工具部件。系统也可以包括流动介质，该流动介质包括多个隔板层，多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在多个隔板层中的至少一些之间的至少一个空间限定至少一个流动路径。流动介质也可以包括被安置在至少一个流动路径中的第一多个隔离物，第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，该一个或多个流体动力学特性至少部分确定该至少一个流动路径的第二流动特性。流动介质也可以包括与真空泵耦接的真空袋、材料源和支撑构件以形成包围流动介质和运载工具部件的密封容腔。
在各种实施例中，轮廓至少部分基于具有第一流动特性的运载工具部件的一部分的形状确定，运载工具部件的第一流动特性识别通过运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚，多个隔离物的高度和宽度至少部分确定第二流动特性。在一些实施例中，第二流动特性与第一流动特性成反比，多个隔板层的单位面积的多个隔离物的密度至少部分确定第二流动特性，并且其中第二流动特性与第一流动特性成反比。
在各种实施例中，系统进一步包括第二多个隔离物，多个隔板层包括第一隔板层、第二隔板层、第三隔板层和第四层隔板层，第一多个隔离物被安置在第一隔板层和第二隔板层之间，并且第二多个隔离物被安置在第三隔板层和第四隔板层之间。在一些实施例中，第一隔板层的第一轮廓、第二隔板层的第二轮廓、第三隔板层的第三轮廓和第四隔板层的第四轮廓具有不同的尺寸。在一些实施例中，第一多个隔离物具有第一组尺寸，并且第二多个隔离物具有与第一组尺寸不同的第二组尺寸。在各种实施例中，运载工具部件是预成形层压板部件。
本文进一步公开了用于生成与运载工具部件相关联的流动介质的方法。方法包括基于运载工具部件的一个或多个流动特性确定与流动介质相关联的第一多个尺寸和第二多个尺寸，流动介质包括多个隔板层和多个隔离物。方法也可以包括基于第一多个尺寸生成至少一个隔板层，并且基于第二多个尺寸生成多个隔离物中的至少一些，多个隔离物被安置在至少一个隔板层的顶部上。
在各种实施例中，基于通过运载工具部件的材料流的计算分析确定第一多个尺寸和第二多个尺寸。在一些实施例中，计算分析识别通过运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚。在各种实施例中，至少一个隔板层的生成和多个隔离物中的至少一些的生成包括至少一个隔板层和多个隔离物中的至少一些的三维打印。在一些实施例中，至少一个隔板层包括第一隔板层，并且方法进一步包括在多个隔离物的顶部上生成第二隔板层。
本文也公开了用于控制通过运载工具部件的材料流的方法。方法可以包括将运载工具部件和流动介质放置在支撑构件上，并且围绕运载工具部件和流动介质密封真空袋，真空袋的密封生成具有空气密封(airtight seal)的容腔，该容腔被耦接至材料源和真空泵。方法可以进一步包括使用流动介质的一个或多个流动路径控制通过运载工具部件的材料流的流动前沿。
在各种实施例中，一个或多个流动路径包括由第一隔板层和第二隔板层形成的第一流动路径，第一流动路径具有至少部分地由被安置在第一隔板层和第二隔板层之间的第一多个隔离物确定的至少一个流动特性。在各种实施例中，一个或多个流动路径进一步包括由第三隔板层和第四隔板层形成的第二流动路径，第二流动路径具有至少部分地由被安置在第三隔板层和第四隔板层之间的第二多个隔离物确定的至少一个流动特性，在一些实施例中，方法也可以包括使用真空泵生成在容腔内的第一压力，该第一压力低于大气压力，并且将材料释放进入容腔，材料被从材料源释放。在各种实施例中，材料是树脂，并且运载工具部件是预成形层压板。
虽然已经描述了很多实施例以提供对提出的概念的理解，但是先前描述的实施例可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实行。在另一些情况下，没有详细描述熟知的过程操作，以便不会不必要地模糊所描述的概念。虽然已经结合具体示例描述了一些概念，但是应当理解，这些示例不意作为限制，并且其他合适的示例在本文公开的实施例中被预期。
附图说明
图1图示说明了根据一些实施例实施的用于控制通过运载工具部件的材料流的系统的示例的简图。
图2A图示说明了根据一些实施例实施的流动介质的侧视图的简图。
图2B图示说明了根据一些实施例实施的流动介质的底视图的简图。
图3A至图3F图示说明了根据一些实施例实施的被注入运载工具部件的材料的示例的简图。
图4图示说明了根据一些实施例实施的流动介质生成方法的示例的流程图。
图5图示说明了根据一些实施例实施的部件制备方法的示例的流程图。
图6图示说明了根据一些实施例实施的材料注入方法的示例的流程图。
图7图示说明了根据一些实施例实施的飞行器生产和使用方法学的示例的流程图。
图8图示说明了根据一些实施例实施的飞行器的示例的方框图。
图9图示说明了根据一些实施例构造的数据处理系统。
具体实施方式
在下面的描述中，陈述了很多具体细节，以便提供对所提出概念的透彻理解。提出的概念可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实行。在另一些情况下，没有详细地描述熟知的过程操作，为的是不会不必要地模糊所描述的概念。虽然将会结合具体的示例描述一些概念，但应当理解，这些示例不意作为限制。
如以上所论述的，将诸如树脂的材料注入进复合材料或预成形层压板能够对预成形层压板提供附加强度，因此使运载工具部件被制造的更加坚固。然而，运载工具部件可以具有独特而复杂的几何结构，这会致使通过部件的材料流在一些位置处汇聚，并且避开其他位置从而留下没有接收材料的“干涸点(dry spots)”。
本文公开的各种实施例利用流动介质，该流动介质可以被构造成减少在被注入材料的运载工具部件内的干涸点的发生。流动介质可以包括限定平行于通过运载工具部件的材料流的流动路径的一些隔板层和隔离物。隔板层和隔离物可以被构造成促进材料在复合材料预成形件的潜在干涸点的分布。因此，隔板层和隔离物的特征和特点可以被构造成更改或影响在运载工具部件的预成形件内的流动从而减少此类干涸点的发生。例如，包括在流动介质中的流动路径可以被构造成增加向被识别为潜在“干涸点”的区域的流动，而保持或减少向其他区域的流动。这样，流动介质可以被构造成确保在运载工具部件内的流动前沿的汇聚减少、干涸点的发生减少并且运载工具部件的部分的过饱和的发生也减少。
图1图示说明了根据一些实施例实施的用于控制通过运载工具部件的材料流的系统的示例的简图。如以上所论述的，可以提供诸如树脂的材料并且注入运载工具部件，该运载工具部件可以是包括若干层诸如碳纤维的材料的预成形层压板。如在以下将会更详细论述的，真空可以用于将树脂抽吸通过运载工具部件并且填充在运载工具部件内的空间从而进一步加固运载工具部件并且提供用于运载工具部件的结构加固。在各种实施例中，系统(诸如系统100)可以被实施以控制通过运载工具部件的材料流以便减少流动前沿的汇聚并且减少在运载工具部件内的干涸点和过饱和。
因此，系统100可以包括材料源102。在各种实施例中，材料源102可以包括容器，该容器可以被构造成储存要被注入预成形运载工具部件(诸如运载工具部件108)中的一定量的材料。如以上所论述的，材料可以是树脂或能够结构上强化运载工具部件108的任何其他合适的材料。此外，材料源102可以包括导管或管件，该导管或管件被构造成将容器与系统100的一个或多个其他部件(诸如运载工具部件108)耦接。在各种实施例中，材料源102可以被构造成在制备过程期间并且结合真空泵106的操作释放材料。因此，材料源102可以响应于被施加至材料源102以及在下面更详细论述的系统100的各种其他部件的真空而释放储存的材料。
系统100可以进一步包括工具或芯轴支撑构件104，该工具或芯轴支撑构件104可以被构造成在注入操作期间提供用于运载工具部件108的支撑平台。因此，工具或芯轴支撑构件104可以具有被构造成匹配运载工具部件108的表面的形状或几何结构使得运载工具部件108在注入操作期间被机械地耦接至工具或芯轴支撑构件104并且被固持在合适的位置。在各种实施例中，工具或芯轴支撑构件104可以由不可渗透至储存在材料源102中的材料的材料(诸如金属或聚合物)制成。
如以上所论述的，系统100也可以包括真空泵106，真空泵106可以被构造成生成具有相对于材料源102的负压力的真空。如图1所示，真空泵106经由运载工具部件108和流动介质114被耦接至材料源102。因此，通过真空泵106生成的真空可以致使包括在材料源102中的材料离开材料源102并且行进进入到运载工具部件108和流动介质114中。在一些实施例中，真空泵106包括被构造成收集已经穿过运载工具部件108和/或流动介质114的过剩材料的容器。
如前所述，系统100被耦接至或被构造成包括运载工具部件108。在一些实施例中，运载工具部件108可以是飞行器或航天器的部件。例如，运载工具部件108可以是飞机机翼的肋或者飞机机翼的顶部表面或底部表面。因此，运载工具部件108可以被构造成包括具有高的强度重量比的材料。例如，运载工具部件108可以是由若干层碳纤维织物制成的预成形层压板。在各种实施例中，运载工具部件108可以是船或者其他海上舰船或者汽车的部件。
在各种实施例中，系统100进一步包括真空袋薄膜(bag-film)112，该真空袋薄膜112可以是被构造成密封包括在真空泵106和材料源102之间的系统100的部件的不可渗透层，从而密封由真空泵106生成的真空和来自材料源102的材料流。在一些实施例中，在流动介质114和运载工具部件108已经被包括在系统100中之后，薄膜112被放置在流动介质114和运载工具部件108的顶部上。在各种实施例中，薄膜112由不可渗透至储存在材料源102中的材料的材料制成。在各种实施例中，薄膜112可以被构造成具有与材料源102和真空泵106的空气密封。此外，工具或芯轴支撑构件104也可以具有与材料源102和真空泵106的空气密封。
系统100也可以包括流动介质114。如将会在下面更详细论述的，流动介质114可以被构造成提供一个或多个平行流动路径至运载工具部件108。由流动介质114提供的每个流动路径可以被构造成增加或降低在运载工具部件108中的在邻近界面(诸如在流动路径和运载工具部件108之间的界面131)的位置处的局部流动。这样，随着材料在注入操作期间行进通过运载工具部件108，流动介质114可以被构造成更改并且控制在横穿运载工具部件108的多个不同位置处通过运载工具部件108的材料流。如将会在下面更加详细论述的，流动介质114可以包括被构造成限制每个流动路径的形状以及每个流动路径的流动特性的各种结构构件。如本文所使用的，流动特性可以包括流动阻力和/或真空强度，流动阻力和真空强度可以彼此成反比。如将会在下面更加详细论述的，流动特性可以是由流动介质114提供的流动路径的特性或者由运载工具部件108提供的流动路径的特性。在一些实施例中，多孔缓释材料127可以被包括在流动介质114和运载工具部件108之间。因此，多孔缓释材料127可以被构造成渗透至可以是树脂的材料，并且可以因此被构造成启用材料和真空流动，同时也被构造成防止流动介质114被结合至运载工具部件108。在一些实施例中，多孔缓释材料127可以包括涂覆玻璃纤维织物的多孔聚四氟乙烯(PTFE)或多孔薄塑料片材。
因此，流动介质114可以包括若干结构构件，诸如隔板层和隔离物。例如，如在下面将会更加详细论述的，流动介质114可以包括第一隔板层116、第二隔板层118、第三隔板层120、第四隔板层122、第五隔板层124和也可以被构造成为流动介质114的底部表面的第六隔板层126。在各种实施例中，隔板层可以由不可渗透至储存在材料源102中的材料的材料(诸如金属或聚合物)制成。例如，隔板层可以由铝或不可渗透至在注入操作期间使用的各种树脂的任何其他合适的材料制成。因此，在隔板层之间的容腔或内部容积可以形成流动路径并且可以经由在流动介质114和运载工具部件108之间的界面或接触点被耦接至运载工具部件108。内部容积也可以被耦接至真空泵106。这样，流动路径可以经由由隔板层限定的内部容积被形成在真空泵106和运载工具部件108之间。
例如，第一流动路径132可以由第一隔板层116和第二隔板层118限定。此外，第二流动路径134可以形成在第二隔板层118和第三隔板层120之间。而且，第三流动路径136可以形成在第三隔板层120和第四隔板层122之间。这样，不同的隔板层可以被构造成形成若干独立的流动路径，每个独立的流动路径具有具体被构造成促进贯穿运载工具部件108的一致流动并且减少干涸点的发生的流动特性。
流动介质114也可以包括各种隔离物，诸如隔离物128，这些隔离物可以通过内部容积(诸如内部容积130)与其他隔离物隔离。在各种实施例中，隔离物可以被安置在由隔板层限定的流动路径的内部容积内，并且可以因此影响通过此类流动路径的材料流。因此，隔离物的各种尺寸(诸如高度和宽度)可以被构造成实现包括隔离物的流动路径的特定流动特性。此外，隔离物的几何结构也可以被构造成实现特定流动特性，其中隔离物的几何结构可以涉及隔离物的几何结构的横截面形状和流体动力学特性或成形特征。例如，隔离物可以具有在流动路径中的较大的物理尺寸(诸如较大的直径)，该流动路径具有邻近通过其材料流将会降低或减慢的运载工具部件108的部分的界面。在另一个示例中，隔离物可以在流动路径中具有较小的物理尺寸，该流动路径具有邻近通过其材料流将会增加或促进的运载工具部件108的部分的界面。这样，隔离物的特征可以至少部分地构造包括隔离物的流动路径的内部流动阻力以及施加至流动路径和运载工具部件108的界面的真空的强度，并且因此在运载工具部件108上构造了流动介质114的局部效应。
在一些实施例中，由隔离物和相应的流动路径(诸如流动路径132)确定的流动特性可以与在邻近流动路径132和运载工具部件108之间的界面(诸如界面131)的部位中的运载工具部件108的流动特性成反比。例如，运载工具部件108邻近界面131的部分可以是干涸点或具有使其易于欠饱和的一个或多个流动特性的区域。这样的流动特性可以相当于相对高的流动阻力。在一些实施例中，流动路径132以及在流动路径132内的隔离物可以被构造成具有流动特性和相等的流动阻力，该流动特性和相等的流动阻力相对较低并且与运载工具部件108邻近界面131的部分的流动特性成反比。
如在下面将会更加详细论述的，由流通介质114的不同部分限定的不同的流动路径可以被构造成具有不同的流动特性。此外，不同的流动路径可以被构造成抵消否则可能导致流动前沿汇聚和运载工具部件108内的干涸点的运载工具部件108的流动特性。这样，限定在流动介质114内的每个流动路径可以基于运载工具部件108的流动特性被具体构造，并且可以在注入操作期间集体地减少在运载工具部件108内的干涸点的发生。
图2A图示说明了根据一些实施例实施的流动介质的侧视图的简图。如以上所论述的，流动介质114可以包括被构造成限定若干不同内部容积的结构构件，若干不同内部容积为可以被注入运载工具部件108中的材料(诸如树脂)提供附加的流动路径。例如，流动介质114可以包括第一隔板层116、第二隔板层118、第三隔板层120、第四隔板层122、第五隔板层124和也可以被构造成流动介质114的底部表面的第六隔板层126。如在下面将更加详细论述的，第六隔板层126也可以包括各种特征(诸如孔)，其被构造成提供附加渗透性至被包括在流动介质114内的一个或多个流动路径。
如先前所论述的，被包括在流动路径中的结构构件(诸如隔离物)可以被构造成确定流动路径的流动特性以及运载工具部件108的部分的流动特性。如将在下面参照图2B更加详细论述的，一个或多个隔板层的边缘(诸如边缘202)的形状或轮廓可以被具体构造以进一步影响运载工具部件108的一个或多个部分的流动特性。
图2B图示说明了根据一些实施例实施的流动介质的底视图的简图。如图2B所示，流动介质114具有几何结构，该几何结构被构造成平行或匹配运载工具部件108的表面几何结构。在一个示例中，运载工具部件108是飞机机翼的肋。因此，流动介质114被构造成具有匹配飞机机翼的肋的表面的形状。在一些实施例中，流动介质114的外围边缘(诸如外围边缘204)可以被密封至流动路径的密封边缘，流动路径被包括在流动介质114内。如以上所论述的，流动介质114可以包括第一隔板层116、第二隔板层118、第三隔板层120、第四隔板层122、第五隔板层124和第六隔板层126。
如图2A和图2B所示，隔板层116、118、120、122、124和126中的每一个可以被构造成具有带有特定轮廓或几何结构的边缘202、206、208、210、212和214。在各种实施例中，隔板层的边缘(诸如隔板层116)限定界面(诸如在隔板层116和运载工具部件108之间的界面131)。因此，诸如边缘206的边缘的轮廓216至少部分限定与隔板层116和隔板层118相关联的流动路径132相互作用的运载工具部件108的界面131。图2B图示说明了其中隔板层116、118、120、122、124和126的边缘206、208、210、212和214的轮廓216、218、220、222和224被构造成提供若干错列的、畅通的流动路径132、134、136、304、306(参照图3A至图3F在以下更加详细论述)的示例，这些流动路径基于先前确定的运载工具部件108的干涸点的几何结构被构造。在这个示例中，隔板层116、118、120、122、124和126的轮廓已经被构造使得流动介质114在部分226处以顶部隔板层为界，顶部隔板层是第一隔板层116。因此，全部其他流动路径132、134、136、304和306是开放且畅通的路径。因此，与流动路径132、134、136、304和306相关联的前缘202、206、208、210、212和214的轮廓已经被构造成在运载工具部件108和真空泵106之间提供较低的流动阻力，从而增加在部分226处通过运载工具部件108的总体流动。随着干涸点终止，进一步沿着飞机肋，与流动路径132、134、136、304和306相关联的边缘202、206、208、210、212和214接触运载工具部件108，并且建立了分离的流动路径132、134、136、304和306，每个流动路径具有特有的流动特性。这样，流动路径132、134、136、304和306的开放区域(诸如部分226)以及它们的尺寸可以被构造成具有小的流动阻力、较强的真空强度并且促进在运载工具部件108内的流动。如以上所论述的，在各种实施例中，多孔缓释材料127可以被安置在流动介质114和运载工具部件108之间。因此，边缘202、206、208、210、212和214与运载工具部件108之间的接触可以经由多孔缓释材料127发生。
图3A至图3F图示说明了根据一些实施例实施的被注入到运载工具部件中的材料的示例的简图。如先前所论述的，系统100可以被实施以将材料(诸如树脂)注入运载工具部件中。如图3A所示，材料可以被提供自材料源102并且材料可以根据通过真空泵106生成的负压差梯度前进通过运载工具部件108。于是，材料的容积的前缘302可以基于流动路径(诸如通过运载工具部件108和流动介质114建立的流动路径132、134、136、304和306)的流动特性，前进通过运载工具部件108。如将在下面参照图3B至图3F更加详细论述的，随着前缘302前进通过运载工具部件108，材料接触不同的流动路径132、134、136、304和306的不同界面，诸如界面131，其中不同的流动路径132、134、136、304和306中的每一个具有被构造成增加或减少在每个各自的界面处在运载工具部件108内的流动的它们自己各自的流动特性。
图3B图示说明了在已经消逝了一定量时间之后被注入运载工具部件108中的材料，并且前缘302已经进一步前进通过运载工具部件108。如图3B所示，材料已经接触与第一流动路径132相关联的界面131，其中第一流动路径132由第一隔板层116和第二隔板层118限定。因此，一定量的材料已经开始流动通过第一流动路径132。而且，材料也继续前进通过运载工具部件108。因此，前缘302继续前进通过运载工具部件108并且朝向真空泵106。如先前所论述的，前进通过第一流动路径132的材料的量和材料流的速率可以基于包括在第一流动路径132中的结构构件而确定，该结构构件可以是隔离物。于是，第一流动路径132的结构特点可以确定从运载工具部件108吸走的材料的量和进入流动介质114的材料的量。如以上所论述的，第一流动路径132具有的流动阻力越小，材料被吸走的越多，并且更多局部的流动发生在运载工具部件108内的第一流动路径132和运载工具部件108的界面处。
图3C进一步图示说明了在一段附加的时间量已经消逝之后被注入运载工具部件108的材料。如图3C所示，前缘302已经继续前进通过运载工具部件108。材料也已经接触由第二隔板层118和第三隔板层120限定的第二流动路径134。于是，一定量的材料已经开始流动通过第二流动路径134。如先前所论述的，第二流动路径134的结构特征或特点可以确定通过第二流动路径134的材料流的速率。此外，第二流动路径134可以被构造成具有不同于第一流动路径132的特点，并且可以在运载工具部件108内的第二流动路径134和运载工具部件108的界面310处具有对局部流动的不同的影响。这样，不同的流动路径可以被不同地构造从而增加或减少材料沿运载工具部件108的长度的局部流动。此外，流动路径的结构特征或特点也可以沿着运载工具部件108的宽度被改变从而提供在运载工具部件108内的流动的附加可构造性。如在下面将更加详细论述的，在一些实施例中，可以包括隔离物的结构特征或特点可以从隔板层(诸如隔板层118)的边缘(诸如边缘206)开始以同心方式变化。因此，如在下面将更加详细论述的，在结构特征或特点上的变化可以保持由轮廓(诸如轮廓216)确定的形状或模式，并且可以沿着运载工具部件108的长度变化。图3D进一步图示说明了在一段附加的时间量已经消逝之后被注入运载工具部件108的材料。如图3D所示，前缘302已经继续前进通过运载工具部件108。材料也已经接触由第三隔板层120和第四隔板层122限定的第三流动路径136。因此，一定量的材料已经开始流动通过第三流动路径136。如先前所论述的，第三流动路径136的结构特征或特点可以确定通过第三流动路径136的材料流的速率。类似于以上所论述的，第三流动路径136的特征(诸如大小、形状、和隔离物的密度)可以被构造从而构造或确定第三流动路径136的流动阻力，并且此类流动特性可以不同于第一流动路径132和第二流动路径134的流动特性。这样，每个流动路径可以被具体构造以控制通过运载工具部件108的材料流。
图3E进一步图示说明了在一段附加的时间量已经消逝之后被注入运载工具部件108的材料。如图3E所示，前缘302已经继续前进通过运载工具部件108。材料也已经接触由第四隔板层122和第五隔板层124限定的第四流动路径304。因此，一定量的材料已经开始流动通过第四流动路径304。如先前所论述的，第四流动路径304的结构特征或特点可以确定通过第四流动路径304的材料流的速率。于是，材料可以继续流动通过第一流动路径132、第二流动路径134、第三流动路径136、运载工具部件108以及现今第四流动路径304。
图3F进一步图示说明了在一段附加的时间量已经消逝之后被注入运载工具部件108的材料。如图3F所示，前缘302已经继续前进通过运载工具部件108。材料也已经接触由第五隔板层124和第六隔板层126限定的第五流动路径306。因此，一定量的材料已经开始流动通过第五流动路径306。如先前所论述的，第五流动路径306的结构特征或特点可以确定通过第五流动路径306的材料流的速率。这样，可以提供平行于运载工具部件108的流动路径312的很多附加流动路径132、134、136、304和306。然而，流动路径132、134、136、304和306的特性(诸如流动阻力)可以被构造成在一些区域增加流动并且在另一些区域降低流动。因此，不同的流动路径132、134、136、304和306的结构构件和轮廓的构型可以提供沿着运载工具部件108的长度流动通过运载工具部件108的具体或选择性调整，同时横穿流动路径132、134、136、304和306的宽度的结构构件的构型可以提供沿着运载工具部件108的宽度的具体调整。
图4图示说明了根据一些实施例实施的流动介质生成方法的示例的流程图。如先前所陈述的，流动介质(诸如流动介质114)的各种尺寸和特征可以基于与流动介质114相关联的运载工具部件(诸如运载工具部件108)的流动特点和特性而确定和构造。于是，流动介质生成方法(诸如方法400)可以被实施以确定运载工具部件的流动特点和特性，并且制造具有基于所确定的流动特点和特性构造的特征和尺寸的流动介质。
因此，方法400可以从操作402开始，在操作402期间，与流动介质114相关联的第一多个尺寸和第二多个尺寸可以基于运载工具部件108的一个或多个特性而被确定。如先前所论述的，流动介质114包括多个隔板层和多个隔离物。因此，第一尺寸可以识别隔板层的物理参数和尺寸。此外，第二尺寸可以识别隔离物的物理参数和尺寸。类似于以上所论述的，此类尺寸可以基于可以识别一个或多个问题区域的运载工具部件108的流动特性而确定，其中一个或多个问题区域可以是流动前缘汇聚的区域。如以上所论述的，运载工具部件108的几何结构和形状可以致使在运载工具部件108内的流动不一致。结果是，未受流动介质114协助的通过运载工具部件108的材料流可能不一致，并且可能在运载工具部件108内留下干涸点。
在各种实施例中，运载工具部件108的流动特性可以基于计算流体动力学分析确定。相应地，数据处理系统(诸如参照图9在下面更加详细论述的数据处理系统900)可以被实施来建模和分析通过运载工具部件108的材料(诸如树脂)的流动，其中运载工具部件108可以由预成形层压板材料(诸如碳纤维)制成。在各种实施例中，计算流体动力学分析可以识别通过运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚。因此，计算流体动力学分析可以识别干涸点或具有低于阈值的流动的区域，计算流体动力学分析可以生成可以形成用于确定第一尺寸和第二尺寸的基础的建模的流动(modeled flow)的空间分布的表征。在各种实施例中，数据处理系统可以进一步被构造成基于生成的建模的流动的表征确定第一尺寸和第二尺寸。
在一些实施例中，计算流体动力学分析可以生成填充时间热点图，所述填充时间热点图识别和表征可以存储在数据结构(诸如数据表)中的单个填充时间值。例如，数据表可以包括对应于运载工具部件108的空间表征的数据域的行和列。这样，数据结构的数据域可以表示对应于运载工具部件108的物理位置的空间表征的像素。值可以表征或表示与运载工具部件108的区域相关联的流动速率和/或填充时间。在各种实施例中，可以基于包括在热点图中的值识别边界。在一些实施例中，可以使用一个或多个指定值确定边界。在一个示例中，第一指定值10分钟可以用于识别第一边界并且第二指定值20分钟可以用于识别第二边界。可以实施附加的指定值达30分钟、40分钟或任何其他合适的时间的单位和/或阶度(gradation)或流动速率。更具体地，运载工具部件108具有共同值或相似值的区域可以彼此关联或连接，从而形成可以是边界的特征线(distinct lines)。例如，可以基于具有填充时间值为10分钟的区域形成第一边界。这样，可以识别若干边界，并且若干边界可以形成用于确定边缘206、208、210、212和214的轮廓216、218、220、222和224的基础。在各种实施例中，每个边界可以按一个距离分开，所述距离与用于指定值的时间单位的阶度成正比。
在各种实施例中，可以至少部分基于以上所论述的填充时间值和边界确定第一尺寸和第二尺寸。例如，可以包括边缘206、208、210、212和214的轮廓216、218、220、222和224的尺寸的第一尺寸可以基于它们的相关联边界被确定并且可以具有与它们的相关联边界相似的形状。此外，若干隔板层可以通过时间差除以指定值来确定，从而生成空间分割。例如，如果使用10分钟、20分钟、30分钟和40分钟的阶度，那么时间差可以是10分钟。在一些实施例中，指定值可以是2。相应地，可以在填充时间值中以每5分钟时间增量生成隔板层。这样，填充时间差可以被利用来表征在隔板层之间的空间分割并且确定隔板层的尺寸。在一些实施例中，边界之间的物理距离可以除以指定数从而表征隔板层之间的空间分割并且确定基于的隔板层的尺寸。这样，边界之间的空间差异可以被利用。
在各种实施例中，可以至少部分基于第一尺寸确定第二尺寸。如以上所论述的，隔板层(诸如隔板层116、118、120、122、124和126)可以被构造成形成各种流动路径，隔离物可以被安置在该流动路径中。也如以上所论述的，包括在特定流动路径中的隔离物的大小和形状可以变化。在一些实施例中，隔离物可以被构造成具有沿着流动路径一致且渐进变化的尺寸。因此，隔离物可以在流动路径的开始处且邻近轮廓处具有初始的一组尺寸。这样的初始的一组尺寸可以是默认值或者可以先前已经由工程师确定。隔离物的初始尺寸可以被构造成开放并且提供相对小的流动阻力。因此，初始尺寸可以比较小，具有提供小的流体动力阻力的形状，和/或可以具有隔板层的较低的单位面积密度。隔离物的尺寸可以沿着流动路径的长度并且以与它们的相关联轮廓的形状或曲率同心的方式以线性方式或非线性方式变化。更加具体地，隔离物的大小、密度和/或形状可以单独变化或组合变化。因此，尺寸可以变化从而提供更大的流动阻力，并且具有更大的尺寸、具有提供更大流体动力阻力的形状，和/或具有更高的密度。在一些实施例中，尺寸可以变化到其阻塞通过流动路径的树脂流的程度，并且因此减少通过注入方法招致的树脂浪费。如类似于以上所论述的，尺寸可以从流动路径(诸如可以邻近材料源102的流动路径132)的开始处到可以邻近真空泵106的流动路径的末端变化。
方法400可以前进到操作404，在操作404期间，可以基于第一多个尺寸生成至少一个隔板层。在各种实施例中，可以使用三维(3D)打印过程生成所述至少一个隔板层。于是，可以提供第一尺寸至3D打印机，并且作为自动化制造过程的一部分，3D打印机可以制备所述至少一个隔板层。在一些实施例中，隔板层可以是从材料(诸如金属)用工具加工的。在各种实施例中，如参照图5将在下面更加详细论述的，材料诸如金属的使用可以使可重复使用的流动介质的使用可行，可重复使用流动介质的使用可以是在一次使用之后清洁树脂，然后在另一个中再次使用。在一些实施例中，可以利用直接金属激光烧结(DMLS)生成隔板层。
方法400可以前进到操作406，在操作406期间，可以基于第二多个尺寸生成多个隔离物。在各种实施例中，也可以使用3D打印过程生成隔离物。如类似于以上所论述的，可以提供第二尺寸至3D打印机，并且作为自动化制造过程的一部分，3D打印机可以制备一个或多个隔离物。此外，如类似于以上所论述的，隔离物可以是从材料(诸如金属)用工具加工的或者使用DMLS生成的。如先前所论述的，隔离物的各种参数或尺寸可以影响相关联的流动路径的流动特性和性能，相关联的流动路径可以包括流动路径132、134、136、304和306。例如，较大的和/或紧密的放置在一起的隔离物可以在流动路径中提供增加的流动阻力。此外，相对于较高的隔离物和较高的流动路径，较低高度的隔离物以及它们的相关联流动路径也可以提供增加的流动阻力。对于较小和/或放置相距较远的隔离物以及较高的隔离物和流动路径来说，反过来是正确的。
方法400可以前进到操作408，在操作408期间，多个隔离物中的至少一些可以与所述至少一个隔板层结合。在一些实施例中，如果实施了3D打印过程，那么在操作408期间的结合可以是实施于隔离物的相同打印过程的一部分。于是，隔离物可以被直接打印在隔板层上，并且在相同的打印过程期间经由它们同时生成可以与隔板层结合。在各种实施例中，在使用金属的情况下，隔离物可以被焊合或焊接至隔板层。在各种实施例中，可以使用DMLS创建隔离物以及隔板层。因此，操作404、406和408可以被实施作为利用DMLS形成连续结构(诸如流动介质114)的一个制造或制备操作的一部分，其中连续结构包括至少一个隔板层和隔离物。
方法400可以前进到操作410，在操作410期间，可以确定附加的隔板层和/或隔离物是否应该被生成。在各种实施例中，可以基于在操作402期间确定的可以存储在计算机辅助设计(CAD)模型中的尺寸做出这样的确定。例如，如果已经生成了第一隔板层，但是第二隔板层和第三隔板层依然剩余，那么可以确定应该生成附加的隔板层。如果确定应该生成附加的隔板层和/或隔离物，方法400可以返回至操作404。如果确定不应该生成附加的隔板层和/或隔离物，方法400可以终止。
图5图示说明了根据一些实施例实施的部件制备方法的示例的流程图。如以上所论述的，通过运载工具部件(诸如运载工具部件108)的材料流的控制可以是制造和装配过程的一部分。于是，可以实施方法500从而促进运载工具部件108以及其他运载工具部件的制造。
因此，方法500可以从操作502开始，在操作502期间，可以分析运载工具部件108的流动特性。如以上所论述的，可以实施计算流体动力学分析来识别在运载工具部件108内的流动前沿的汇聚。此外，可以基于所识别的汇聚实施计算流体动力学分析或由装配工人执行的分析来识别流动介质(诸如流动介质114)的尺寸和特征。相应地，隔板层的数量、隔板层的形状、隔离物的数目、隔离物的尺寸和隔离物的密度可以基于计算流体动力分析被全部构造，并且可以特定于运载工具部件108的流动特性。
方法500可以前进到操作504，在操作504期间，可以基于所分析的特性生成流动介质114。因此，基于所确定的尺寸，可以通过制造过程(诸如3D打印过程)生成流动介质114。如类似于以上所论述的，也可以实施其他的制造过程(诸如工具加工过程)。这样，可以使用从金属到聚合物范围内的各种不同的材料制造或生成流动介质114。
方法500可以前进到操作506，在操作506期间，可以装配注入系统。如以上所论述的，所述系统可以包括流动介质114。于是，在操作506期间，运载工具部件108和流动介质114可以被放置在系统100内并且可以通过薄膜112密封。在各种实施例中，装配可以由装配工人执行。在一些实施例中，作为自动化过程的一部分，装配可以由装配机器人执行。
方法500可以前进到操作508，在操作508期间，可以通过真空泵106生成负压差梯度。如先前所论述的，真空泵106可以被激活并且生成在系统100的密封部分内的真空。于是，可以生成横穿运载工具部件108和流动介质114的负压差梯度，并且可以促进材料(诸如树脂)从材料源102进入运载工具部件108的移动。
方法500可以前进到操作510，在操作510期间，材料可以被注入到运载工具部件108中。如先前参照图3A至图3F所论述的，随着负压差梯度继续被施加到运载工具部件108和流动介质114，根据运载工具部件108的流动特性以及流动介质114的流动特性，材料沿着各种流动路径被拉动。如先前所论述的，在注入期间，材料通过运载工具部件108的前进可以被控制，使得流动前沿的汇聚减少。这样，由流动介质114提供的流动的更改保证了在操作502期间识别的干涸点的发生减少。
方法500可以前进到操作511，在操作511期间，可以施加热至被注入的运载工具部件108。在各种实施例中，将热施加至被注入的运载工具部件108使已经被注入的材料凝固并且固化。因此，一旦热的施加已经完成，材料为运载工具部件提供增加的结构支撑和强化。这样，被注入的运载工具部件108可以通过材料(诸如树脂)的注入而被结构性地强化。此外，因为使用流动介质114实施注入，干涸点的发生已经被减少，并且运载工具部件108的强度已经被增加。
方法500可以前进到操作512，在操作512期间，可以从运载工具部件移除流动介质。于是，系统(诸如系统100)可以被拆卸，从而使得可以在固化过程之后从系统100移除流动介质114。于是，一旦运载工具部件108的注入已经完成，流动介质114可以被移除并且运载工具部件108可以具有大体上自由划分出的上表面。
方法500可以前进到操作514，在操作514期间，可以确定附加的运载工具部件是否应该被注入。可以基于方法500可以被实施的更广泛的制造过程中的参数做出这样的确定。例如，如果要制造很多相似的零件或部件用于单个运载工具，或者如果要制造很多运载工具，可以确定附加的部件应该被注入。如果确定附加的运载工具部件应该被注入，那么方法500可以前进到操作516，在操作516期间，可以从流动介质114移除材料。例如，如果流动介质114由金属制成，流动介质114可以被放置在焚烧炉中并且保持在流动介质114中的任何残留材料可以被烧尽。如果流动介质114经由3D打印过程由聚合物制成，可以不执行操作516，并且方法500可以返回至操作504。如果确定没有附加运载工具部件应该被注入，方法500可以终止。
图6图示说明了根据一些实施例实施的材料注入方法的示例的流程图。如以上所论述的，系统100可以用于将材料注入运载工具部件108中。在一些实施例中，可以使用系统100实施材料注入方法(诸如方法600)。相应地，方法600可以从操作602开始，在操作602期间，运载工具部件和流动介质可以被放置在支撑构件上。如先前所论述的，运载工具部件，诸如运载工具部件108可以被安置在工具或芯轴支撑构件104上，并且流动介质(诸如流动介质114)可以被放置在运载工具部件108的顶部上。如以上所论述的，流动介质114可以包括可以基于运载工具部件108的流动特性构造的各种隔板层116、118、120、122、124和126和隔离物(诸如隔离物128)。
方法600可以前进到操作604，在操作604期间，围绕运载工具部件和流动介质密封真空袋。在各种实施例中，真空袋的密封生成具有空气密封的容腔。在各种实施例中，真空袋可以是袋薄膜，诸如薄膜112。于是，可以将薄膜112放置在流动介质114之上，并且薄膜112的外围边缘可以被密封，使得薄膜112面向流动介质114的表面形成了密封容腔的边界。在各种实施例中，由薄膜112形成的密封容腔可以被构造，使得材料源102和真空泵106可以与流动介质114和运载工具部件108耦接并且可以与流动介质114和运载工具部件108相互作用，而没有降低空气密封。
方法600可以前进到操作606，在操作606期间，第一压力可以被生成在容腔内。相应地，真空泵106可以被激活并且可以生成在由薄膜112形成的密封室内的第一压力，所述第一压力可以是相对真空。如本文所公开的，通过真空泵106生成的第一压力或真空可以指低于大气压力并且可以低于在材料源102内的压力的压力。于是，真空可以被生成且被施加在流动介质114和运载工具部件108的一个末端处，并且可以生成在流动介质114和运载工具部件108的流动路径(诸如流动路径132、134、136、304和306)内的真空。
方法600可以前进到操作608，在操作608期间，可以将材料从材料源释放到容腔内。于是，材料源102可以释放将要被注入到运载工具部件108中的材料。如先前所论述的，材料可以是可以用于增强预成形层压板的树脂。如类似于以上参照图3A至图3F所论述的，一旦从材料源102释放，由真空泵106生成的真空可以拉动树脂通过运载工具部件108并且通过各种流动路径(诸如，流动路径132、134、136、304和306)。
方法600可以前进到操作610，在操作610期间，可以控制通过运载工具部件108的材料流的流动前沿。在各种实施例中，可以使用流动介质114的一个或多个流动路径控制流动前沿。相应地，随着材料被拉动通过运载工具部件108，流动前沿或前缘302可以与不同的流动路径132、134、136、304和306接触并且相互作用。如以上所论述的，每个流动路径可以具有流动特性(诸如流动阻力)，该流动特性可以被构造成影响在与流动路径132、134、136、304和306相关联的界面处的局部流动。于是，随着前缘302前进通过运载工具部件108，流动路径132、134、136、304和306的流动特性可以沿着由前缘302表示的流动前沿选择性地更改流动，使得流动前沿不在一些区域汇聚并且不在其他区域留下干涸点或欠饱和点。这样，流动介质114可以控制贯穿整个运载工具部件108的材料流并且确保运载工具部件108的不同部分的欠饱和和过饱和被减少。
可以结合如图7所示的飞行器制造和使用方法700以及如图8所示的飞行器702实施本公开的实施例。在预生产期间，示例性使用方法700可以包括飞行器702的规格和设计704以及材料采购706。在生产期间，飞行器702的部件和子组件的制造708以及系统整合710发生。此后，飞行器702可以经过认证和交付712，以便投入使用714。当被消费者使用时，规定了飞行器702的例行维护和维修716(也可以包括更改、重构、翻新等等)。于是，可以结合在下面更加详细论述的诸如部件和子组件制造708、系统整合710以及部件(诸如机身178和内部722)的装配的操作来实施流动介质114。
可由系统整合方、第三方和/或操作者(例如，消费者)执行或实施使用方法700的每个过程。为了本描述的目的，系统整合方可以包括但不限于任意数量的飞行器制造商和主系统分包商；第三方可以包括但不限于任意数量的销售商、分包商和供应商；并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等等。
如图8所示，通过示例性方法700生产的飞行器702可以包括具有多个系统720和内部722的机身718。高级系统720的示例包括推进系统724、电气系统726、液压系统728和环境系统730中的一个或多个。可包括任意数量的其他系统。虽然示出了航空航天的示例，但是本发明的原理可以应用到其他产业，诸如汽车产业。
可在制造和使用方法700的任意一个或多个阶段中采用本文实施的装置和方法。例如，可以以类似于当飞行器702使用中制造部件或子组件的方式来制备或制造对应于制造过程708的部件或子组件。同样，可以在生产操作708和710期间，利用一个或多个装置实施例、方法实施例或其组合，例如，通过充分加速飞行器702的装配或降低飞行器702的成本。类似地，一个或多个装置实施例、方法实施例或其组合在飞行器702处于使用中时(例如但不限于维护和维修716)被利用。
图9图示说明了根据一些实施例构造的数据处理系统。数据处理系统900(在本文也被称为计算机系统)可以用于实施在以上所描述的控制器、服务器或系统的其他部件中使用的一个或多个计算机或处理设备。在一些实施例中，数据处理系统900包括通信框架902，通信框架902提供处理器单元904、存储器906、永久储存器908、通信单元910、输入/输入(I/O)单元912和显示器914之间的通信。在该示例中，通信框架902可以采用总线系统的形式。
处理器单元904用于执行可以被加载到存储器906中的软件的指令。处理器单元904可以是多个处理器，如可以被包括在多处理器核心中。在各种实施例中，处理器单元904被具体构造成处理当生成和利用计算流动模型(如以上所论述的)时所涉及到的大量的数据。因此，处理器单元904可以是专用集成处理器，该专用集成处理器可以作为在处理系统内的一个或多个专用集成电路(ASIC)来实施。当处理涉及到先前所描述的系统、设备和方法的大量数据时，处理器单元904的此类具体配置可以提供增加的效率。此外，在一些实施例中，处理器单元904可以包括一个或多个可重复编程的逻辑设备(诸如现场可编程门阵列(FPGA))，其可以被编程或具体构造成可选地执行在与通过运载工具部件的材料流的计算建模相关联的大量且复杂的数据集的上下文中的先前所描述的处理操作。
存储器906和永久储存器908是储存设备916的示例。储存设备可以是任意块数的硬件，其能够将信息(诸如，例如但不限于数据、功能形式的程序代码和/或其他合适的信息)储存在临时基底和/或永久基底上。在这些说明性示例中，储存设备916也可以被称为计算机可读存储设备。在这些示例中，存储器906可以是例如随机存取存储器或任何其他合适的易失性存储设备或非易失性存储设备。根据特定的实施方式，永久储存器908可以采用各种形式。例如，永久储存器908可以包含一个或多个部件或设备。例如，永久储存器908可以是硬盘、闪速存储器、可重写光盘、可重写磁带或以上的一些组合。永久储存器908所使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除硬盘驱动器可以用于永久储存器908。
在这些说明性示例中，通信单元910提供与其它数据处理系统或设备的通信。在这些说明性示例中，通信单元910是网络接口卡。
输入/输出单元912允许可以连接到数据处理系统900的其他设备的数据的输入和输出。例如，输入/输出单元912可以提供用于通过键盘、鼠标和/或一些其他合适的输入设备的使用者输入的连接。进一步地，输入/输出单元912可以发送输出到打印机。显示器914提供机构以将信息显示给使用者。
用于操作系统、应用和/或程序的指令可以位于储存设备916中，储存设备916通过通信框架902与处理器单元904通信。可以通过处理器单元904使用计算机实施的指令执行不同实施例的进程，计算机实施的指令可以位于存储器中，诸如存储器906。
这些指令被称为程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码，其可以通过处理器单元904中的处理器读取并执行。在不同实施例中的程序代码可以实施在不同的物理的或计算机可读储存介质上，诸如，存储器906或永久储存器908。
程序代码918以功能形式位于选择性可移除的计算机可读介质920上且可以被加载到或转移到数据处理系统900用于通过处理器单元904执行。在这些说明性示例中，程序代码918和计算机可读介质902形成计算机程序产品922。在一个示例中，计算机可读介质902可以是计算机可读储存介质924或计算机可读信号介质926。
在这些说明性示例中，计算机可读储存介质924是用于存储程序代码918的物理的或实体的储存设备，而不是传播或传输程序代码918的介质。
可替代地，程序代码918可以转移到使用计算机可读信号介质926的数据处理系统900。例如，计算机可读信号介质926可以是例如包含程序代码918的传播的数据信号。例如，计算机可读信号介质926可以是电磁信号、光学信号，和/或任何其他合适类型的信号。这些信号可以通过通信链接被传输，所述通信链接诸如无线通信链接、光导纤维电缆、同心电缆、电线，和/或任何其他合适类型的通信链接。
用于数据处理系统900的所图示说明的不同的部件不意味着提供对不同的实施例可以被实施的方式的架构限制。不同的说明性实施例可以实施在包括除用于数据处理系统900之外的部件和/或替代用于数据处理系统900的部件的数据处理系统中。在图9中示出的其他部件能够依据示出的说明性示例被改变。使用能够运行程序代码918的任何硬件设备或系统可以实施不同的实施例。
因此，总的来说，根据本发明的第一方面，提供有：
A1.一种用于控制通过运载工具部件的材料流的装置，所述装置包括：
多个隔板层，所述多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在所述多个隔板层中的至少一些之间的至少一个空间限定至少一个流动路径；以及
安置在所述至少一个流动路径中的第一多个隔离物，所述第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，所述一个或多个流体动力学特性至少部分确定所述至少一个流动路径的第二流动特性。
A2.也提供段落A1所述的装置，其中至少部分基于具有第一流动特性的所述运载工具部件的部分的形状，确定所述轮廓，并且其中所述运载工具部件的所述第一流动特性识别在通过所述运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚。
A3.也提供段落A2所述的装置，其中所述第一多个隔离物的高度和宽度至少部分确定所述第二流动特性，并且其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比。
A4.也提供段落A2所述的装置，其中所述多个隔板层的单位面积的所述多个隔离物的密度至少部分确定所述第二流动特性，并且其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比。
A5.也提供段落A1所述的装置，其中所述多个隔板层包括第一隔板层和第二隔板层，并且其中所述第一多个隔离物被安置在所述第一隔板层和所述第二隔板层之间。
A6.也提供段落A5所述的装置，其进一步包括第二多个隔离物，其中所述多个隔板层进一步包括第三隔板层和第四层隔板层，并且其中所述第二多个隔离物被安置在所述第三隔板层和所述第四隔板层之间。
A7.也提供段落A6所述的装置，其中所述第一隔板层的第一轮廓、所述第二隔板层的第二轮廓、所述第三隔板层的第三轮廓和所述第四隔板层的第四轮廓具有不同的尺寸。
A8.也提供段落A6所述的装置，其中所述第一多个隔离物具有第一组尺寸，并且其中所述第二多个隔离物具有不同于所述第一组尺寸的第二组尺寸。
A9.也提供段落A1所述的装置，其中所述运载工具部件是飞行器的部件。
A10.也提供段落A1所述的装置，其中所述运载工具部件是预成形层压板部件。
B1.一种用于控制通过运载工具部件的材料流的系统，所述系统包括：
被构造成存储一定量材料的材料源；
真空泵；
耦接到所述材料源和所述真空泵的支撑构件，所述支撑构件被构造成机械地耦接运载工具部件；
流动介质，其包括：
多个隔板层，所述多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在所述多个隔板层中的至少一些之间的至少一个空间限定至少一个流动路径；以及
安置在所述至少一个流动路径中的第一多个隔离物，所述第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，所述一个或多个流体动力学特性至少部分确定所述至少一个流动路径的第二流动特性；以及
真空袋，所述真空袋耦接所述真空泵、所述材料源和所述支撑构件从而形成包围所述流动介质和所述运载工具部件的密封容腔。
B2.也提供段落B1所述的系统，其中至少部分基于具有第一流动特性的所述运载工具部件的部分的形状，确定所述轮廓，其中所述运载工具部件的所述第一流动特性识别在通过所述运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚；其中所述第一多个隔离物的高度和宽度至少部分确定所述第二流动特性，其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比；其中所述多个隔板层的单位面积的所述多个隔离物的密度至少部分确定所述第二流动特性，并且其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比。
B3.也提供段落B1所述的系统，其进一步包括第二多个隔离物，其中所述多个隔板层包括第一隔板层、第二隔板层、第三隔板层和第四层隔板层，其中所述第一多个隔离物被安置在所述第一隔板层和所述第二隔板层之间，并且其中所述第二多个隔离物被安置在所述第三隔板层和所述第四隔板层之间。
B4.也提供段落B3所述的系统，其中所述第一隔板层的第一轮廓、所述第二隔板层的第二轮廓、所述第三隔板层的第三轮廓和所述第四隔板层的第四轮廓具有不同的尺寸。
B5.也提供段落B3所述的系统，其中所述第一多个隔离物具有第一组尺寸，并且其中所述第二多个隔离物具有不同于所述第一组尺寸的第二组尺寸。
B6.也提供段落B1所述的系统，其中所述运载工具部件是预成形层压板部件。
C1.用于生成与运载工具部件相关联的流动介质的方法，所述方法包括：
基于所述运载工具部件的一个或多个流动特性确定与流动介质相关联的第一多个尺寸和第二多个尺寸，所述流动介质包括多个隔板层和多个隔离物；
基于所述第一多个尺寸，生成至少一个隔板层；
基于所述第二多个尺寸，生成所述多个隔离物中的至少一些，所述多个隔离物被安置在所述至少一个隔板层的顶部上。
C2.也提供段落C1所述的方法，其中基于通过所述运载工具部件的材料流的计算分析确定所述第一多个尺寸和所述第二多个尺寸。
C3.也提供段落C2所述的方法，其中所述计算分析识别通过所述运载工具部件的材料流的流动前沿中的至少一个汇聚。
C4.也提供段落C1所述的方法，其中所述至少一个隔板层的生成和所述多个隔离物中的所述至少一些的所述生成包括所述至少一个隔板层和所述多个隔离物中的所述至少一些的三维打印。
C5.段落C1所述的方法，其中所述至少一个隔板层包括第一隔板层，并且其中所述方法进一步包括在所述多个隔离物的顶部上生成第二隔板层。
D1.用于控制通过运载工具部件的材料流的方法，所述方法包括：
将运载工具部件和流动介质放置在支撑构件上；
围绕所述运载工具部件和流动介质密封真空袋，所述真空袋的所述密封生成具有空气密封的容腔，所述容腔被耦接到材料源和真空泵；以及
使用所述流动介质的一个或多个流动路径控制通过所述运载工具部件的材料流的流动前沿。
D2.也提供段落D1所述的方法，其中所述一个或多个流动路径包括由第一隔板层和第二隔板层形成的第一流动路径，具有至少一个流动特性的所述第一流动路径至少部分由被安置在所述第一隔板层和所述第二隔板层之间的第一多个隔离物确定。
D3.也提供段落D2所述的方法，其中所述一个或多个流动路径进一步包括由第三隔板层和第四隔板层形成的第二流动路径，具有至少一个流动特性的所述第二流动路径至少部分由安置在所述第三隔板层和所述第四隔板层之间的第二多个隔离物确定。
D4.也提供段落D1所述的方法，其进一步包括：
使用所述真空泵生成在所述容腔内的第一压力，所述第一压力低于大气压力；以及
释放所述材料到所述容腔中，所述材料释放自所述材料源。
D5.也提供段落D1所述的方法，其中所述材料是树脂，并且其中所述运载工具部件是预成形层压板。
虽然为了清晰理解的目的，已经相当详细地描述了上述概念，但是在随附权利要求的范围内，可以实行一些变化和更改是显而易见的。应当注意，存在实施所述过程、系统和装置的很多可替代的方式。因此，当前的这些示例被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (15)

1.一种用于控制通过运载工具部件的材料流的装置，所述装置包括：
多个隔板层，所述多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在所述多个隔板层中的至少一些隔板层之间的至少一个空间限定至少一个流动路径；以及
安置在所述至少一个流动路径中的第一多个隔离物，所述第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，所述一个或多个流体动力学特性至少部分确定所述至少一个流动路径的第二流动特性。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述轮廓至少部分限定所述隔板层和所述运载工具部件之间的接触区域，并且至少部分基于具有第一流动特性的所述运载工具部件的部分的形状，确定所述轮廓，并且其中所述运载工具部件的所述第一流动特性识别在通过所述运载工具部件的所述材料流的流动前沿中的至少一个汇聚。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一多个隔离物的高度和宽度至少部分确定所述第二流动特性，并且其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个隔板层的单位面积的所述多个隔离物的密度至少部分确定所述第二流动特性，并且其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个隔板层包括第一隔板层和第二隔板层，并且其中所述第一多个隔离物被安置在所述第一隔板层和所述第二隔板层之间。
6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括第二多个隔离物，其中所述多个隔板层进一步包括第三隔板层和第四层隔板层，并且其中所述第二多个隔离物被安置在所述第三隔板层和所述第四隔板层之间。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述运载工具部件是飞行器的部件。
8.一种用于控制通过运载工具部件的材料流的系统，所述系统包括：
被构造成存储一定量材料的材料源；
真空泵；
耦接到所述材料源和所述真空泵的支撑构件，所述支撑构件被构造成机械地耦接运载工具部件；
流动介质，其包括：
多个隔板层，所述多个隔板层中的每个隔板层具有轮廓，其中在所述多个隔板层中的至少一些隔板层之间的至少一个空间限定至少一个流动路径；以及
安置在所述至少一个流动路径中的第一多个隔离物，所述第一多个隔离物具有基于第一多个尺寸确定的一个或多个流体动力学特性，所述一个或多个流体动力学特性至少部分确定所述至少一个流动路径的第二流动特性；以及
真空袋，所述真空袋耦接所述真空泵、所述材料源和所述支撑构件，从而形成包围所述流动介质和所述运载工具部件的密封容腔。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述轮廓至少部分限定所述隔板层和所述运载工具部件之间的接触区域，并且至少部分基于具有第一流动特性的所述运载工具部件的部分的形状，确定所述轮廓，其中所述运载工具部件的所述第一流动特性识别在通过所述运载工具部件的所述材料流的流动前沿中的至少一个汇聚，其中所述第一多个隔离物的高度和宽度至少部分确定所述第二流动特性，其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比，其中所述多个隔板层的单位面积的所述多个隔离物的密度至少部分确定所述第二流动特性，并且其中所述第二流动特性与所述第一流动特性成反比。
10.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括第二多个隔离物，其中所述多个隔板层包括第一隔板层、第二隔板层、第三隔板层和第四层隔板层，其中所述第一多个隔离物被安置在所述第一隔板层和所述第二隔板层之间，并且其中所述第二多个隔离物被安置在所述第三隔板层和所述第四隔板层之间。
11.一种用于生成与运载工具部件相关联的流动介质的方法，所述方法包括：
基于所述运载工具部件的一个或多个流动特性确定与流动介质相关联的第一多个尺寸和第二多个尺寸，所述流动介质包括多个隔板层和多个隔离物；
基于所述第一多个尺寸，生成至少一个隔板层；并且
基于所述第二多个尺寸，生成所述多个隔离物中的至少一些隔离物，所述多个隔离物被安置在所述至少一个隔板层的顶部上。
12.根据权利要求11所述的方法，其中基于通过所述运载工具部件的材料流的计算分析，确定所述第一多个尺寸和所述第二多个尺寸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述计算分析识别在通过所述运载工具部件的所述材料流的流动前沿中的至少一个汇聚。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一个隔板层的所述生成和所述多个隔离物中的所述至少一些隔离物的所述生成包括所述至少一个隔板层和所述多个隔离物中的所述至少一些隔离物的三维打印。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一个隔板层包括第一隔板层，并且其中所述方法进一步包括在所述多个隔离物的顶部上生成第二隔板层。
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