[发明专利]结构组件的盖板

说明书

本发明涉及一种飞机结构组件的盖板，其用于飞机结构组件的芯板的盖板，包括保护罩和至少一个织物板，所述保护罩的外部形状对应于芯板的外部形状且所述保护罩包括至少一个剪裁窗口，所述至少一个织物板安装在保护罩上并覆盖所述至少一个剪裁窗口。

技术领域

本发明涉及飞机结构组件的盖板以及采用这样的盖板的飞机结构组件，特别是飞机客舱的隔断壁。

背景技术

工程施工(例如，在航空、土木工程或建筑中)的梁、桁条和框架被设计成承受垂直于各个梁的延伸方向作用的弯曲力。传统梁可以作为与边缘的凸缘以及跨在凸缘之间的腹板作为整体部件实现。或者，可在平行延伸的纵向支撑条之间实现刀具滚花的支柱(cuttermilled struts)，而不是腹板，由此导致梁重量下降，因为形成梁所用的材料更少了。

为了减轻飞机上的重量，已经做了若干尝试来优化飞机结构组件的设计。例如，文献WO 2014/111707 A1公开了一种设计物体的方法，包括对与该物体对应的数字模型就已经确定在使用该物体的过程中经受相对较高的应力的部分进行分析。使用这些高应力区域来确定物体的哪部分要采用增材制造(AM)工艺生产以及物体的哪部分要采用不同的合适工艺例如加工工艺生产。文献DE 10 2010 064 100 A1公开了用于分隔飞机的机舱区域的隔断壁，其具有夹心状表面结构。

根据预定的设计标准设计结构物体的结构拓扑优化法例如已经公开在了文献WO2007/076357 A2中。

文献US 2009/0224103 A1公开了飞机上的隔断壁，其包括由单独形成的系统组件构成的支撑元件和由该支撑元件支撑的用于形成区域成形的隔断壁的张力安装材料。

然而，需要可以为线性(line)且更容易翻新，以及在设计、外观和航空公司品牌化方面提供更大灵活性的飞机结构组件。

发明内容

因此，本发明的一个目是提供减少为实现飞机结构组件的覆盖结构所需要的材料的量和重量的方案。

该目的是通过具有下述特征的盖板和具有下述特征的飞机结构组件实现的。

本发明公开的第一方面涉及用于飞机结构组件的芯板的盖板，所述盖板包括：保护罩，其具有与芯板的外部形状对应的外部形状且包括至少一个剪裁窗口(cutoutaperture)；以及至少一个织物板，其安装在保护罩上且覆盖所述至少一个剪裁窗口。

根据本发明公开的第二方面，飞机结构组件包括：具有承重的空间框架杆的空间框架结构的基本上为平面的芯板和根据本发明公开的第一方面的盖板。将盖板安装到芯板的前面，所述至少一个织物板夹在芯板与保护罩之间。

对于空间框架设计，使用两阶段进化寻路算法(two-staged evolutionary routefinding algorithm)来构造朝高机械稳定性和高效载荷传递和分布优化的重量轻的空间框架结构。在第一阶段，采用用于启发式确定遵循最显著的载荷路径的宏观空间框架模型的自适应动力学方案。该第一阶段的自适应动力学方案源自变形虫生物体多头绒泡菌(Physarum polycephalum)的运输网络的自适应动力学。优化引擎改变预定参数模型的输入值，产生各种空间框架设计选择，并在用简化并因此快速运行的有限元(FE)模型进行性能评价后删除表现最差的设计选择。将幸存设计的初始参数用作表现更好的设计的进化的起始点，从而靠近作为算法的停止准则的帕累托边界。

然后，在第二阶段，在第一阶段中确定的每个空间框架构件的微结构利用迭代地在每个空间框架构件中在主应力方向上增加构件材料的生长算法进化。该算法模仿哺乳动物体内的骨和组织生长的方式。最大应变失效可在此用作迭代优化循环的停止准则。