一种具有过渡段(66)的纵梁(52)，过渡段(66)具有凸起区域(70)，当其被利用于交通工具的封闭结构组件例如飞行器的副翼中时，其被配置为降低应力，同时提高穿过所述过渡段的排水。在一个或多个配置中，纵梁(52)的过渡段(66)的凸起区域(70)包括多个渐缩的表面(78)，所述多个渐缩的表面彼此相邻地取向并且被配置为斜坡以共同地引导水向上流过所述纵梁的凸起区域，流过所述纵梁的凸起区域以及向下流过所述纵梁的凸起区域。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】在PI结合结构中的低应力加强件过渡段政府利益声明本专利技术在政府支持下在美国空军授予的合同编号F33657-D-0026下进行。政府对本专利技术具有一定的权利。相关申请的交叉引用本申请要求于2013年11月15日提交的题为“LOW STRESS STIFFENER RUNOUT INPI BONDED STRUCTURE”的美国临时专利申请61/904,927的权益。
本文提出的实施例的领域是针对具有高应力的飞行器蒙皮中的不连续纵梁，并且更具体地针对配置纵梁过渡段以降低应力同时还提供排水穿过纵梁过渡段。
技术介绍
交通工具寿命可以通过降低交通工具的结构组件上的应力载荷而被增加。结构组件经常使用加强面板和结合肋条和纵梁(加强件)的其他结构以防止所述面板在遭遇压缩载荷时屈曲或以其他方式失效。虽然纵梁相对于压缩载荷提供了足够的加固，但是在某些情况下，纵梁过渡段或纵梁终止肋条并与肋条接合的区域可能由于局部应力集中而经历过早失效。传统上，由于与其他结构组件例如肋条冲突，纵梁利用过渡段来终止纵梁，并且所述过渡段固有地形成降低面板使用寿命的局部应力集中。各种技术被使用以降低该局部应力集中。但是增加蒙皮和纵梁的厚度有助于相应面板的成本和重量的不希望的增加。同样，增加的刚度通常引起增加的载荷，这可能导致过早失效。水可以收集在组装的结构组件的内部的封闭周界内。例如，在交通工具例如飞行器中，水收集在机翼或控制表面例如襟翼、副翼或升降舵的一部分的连结的上表面和下表面之间。封闭在结构组件内的一部分纵梁可以被配置为允许排水从一侧穿过纵梁到另一侧。例如，如图1中所示，U形切口或开口可以被机械加工在纵梁的腹板内，所述切口或开口足够大以产生排水路径并且允许结构组件的封闭内部中的充足的排水。虽然为了排水需要U形切口，但是U形切口增加了面板的局部应力。在飞行条件下，U形切口的当前配置产生应力集中，其导致封闭结构组件的过早失效。虽然具有较大半径或曲率的U形切口将降低峰值应力集中，但是所得的降低的应力仍将导致较早的疲劳失效。同样，如果具有大半径的U形切口被机械加工在纵梁中来充分降低应力集中以便减小过早失效，那么扩大的U形切口的半径将大于纵梁的腹板的高度，这是不现实的。正是基于这些考虑和其它考虑，提出了本文的公开内容。
技术实现思路
应该意识到，提供本
技术实现思路
以便以简化的形式介绍概念的选择，所述概念将在以下的【具体实施方式】中被进一步描述。本
技术实现思路
并不意图用于限制所要求保护的主题的范围。根据本文公开的一个实施例，提供了第一纵梁。第一纵梁包括腹板，所述腹板具有腹板高度和在所述腹板远端处的过渡段。所述过渡段至少由延伸超出所述腹板的所述远端的凸起区域和随着所述腹板高度降低继续进入所述凸起区域中的所述腹板的渐缩的远端边缘限定。所述凸起区域的相对两侧每侧均包括反向锥形，使得随着所述腹板渐缩进入所述凸起区域中并且随着所述凸起区域延伸超出所述腹板的所述远端，所述凸起区域基本上垂直于所述腹板而扩宽。所述凸起区域可以包括彼此相邻的多个渐缩的表面，所述渐缩的表面被取向和配置为斜坡以在所述凸起区域上共同引导水。所述腹板的所述渐缩的远端边缘可以终止在所述凸起区域中或者继续进入所述结构组件的所述蒙皮的横向凸起部分中。根据本文公开的另一实施例，提供了纵梁组装件。纵梁组装件包括横向肋条和具有腹板的第一纵梁，所述腹板具有腹板高度和在所述腹板的远端处的过渡段。所述过渡段至少由延伸超出所述腹板的所述远端的凸起区域和随着所述腹板高度降低而继续进入所述凸起区域中的所述腹板的渐缩的远端边缘限定。所述凸起区域的相对两侧每侧均包括反向锥形，使得随着所述腹板渐缩进入所述凸起区域中并且随着所述凸起区域延伸超出所述腹板的所述远端，所述凸起区域基本上垂直于所述腹板而扩宽。所述纵梁组装件还包括与所述第一纵梁纵向对齐的第二纵梁。所述第二纵梁包括腹板，所述腹板具有腹板高度和在所述腹板的远端处的过渡段。所述过渡段至少由延伸超出所述腹板的所述远端的凸起区域和随着所述腹板高度降低继续进入所述凸起区域中的所述腹板的渐缩的远端边缘限定。所述凸起区域的相对两侧每侧均包括反向锥形，使得随着所述腹板渐缩进入所述凸起区域并且随着所述凸起区域延伸超出所述腹板的所述远端，所述凸起区域基本上垂直于所述腹板而扩宽。所述第一和第二纵梁的所述凸起区域继续进入结合到所述横向肋条的蒙皮的横向凸起部分中，并且所述第一和第二纵梁的所述远端被所述横向肋条平分。根据本文公开的另一实施例，提供了降低纵梁周围的应力载荷和控制纵梁周围的排水的方法。所述方法包括提供具有腹板和凸起区域的纵梁，所述腹板具有腹板高度和在所述腹板的远端处的过渡段，并且所述凸起区域纵向且横向延伸超出所述腹板的所述远端。所述方法还包括随着所述腹板高度减小，渐缩所述腹板的远端并且使所述远端边缘继续进入所述凸起区域中，并且反向渐缩所述凸起区域的相对两侧，使得随着所述远端边缘继续进入所述凸起区域中并且随着所述凸起区域延伸超过所述腹板的所述远端，所述凸起区域基本上垂直于所述腹板而扩宽。所述方法还可以包括在所述纵梁的所述凸起区域上引导水，其中所述凸起区域提供彼此邻近的多个渐缩表面并且将所述渐缩的表面取向为斜坡以在所述凸起区域上共同引导水。已经讨论的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立实现或者可以在其他实施例中组合实现，其进一步的细节可以参考下面的说明书和附图看到。【附图说明】通过详细说明和附图将更全面地理解本文中提出的实施例，其中图1示出了在用于形成结构组件的Pi结合肋条结构中一体机械加工的蒙皮和具有U形切口的不连续纵梁的透视图，以及图2示出了在Pi结合结构中一体的蒙皮和具有由连续横向加强件(肋条)平分的渐缩的端部的纵梁的一个配置的透视图，其中每个渐缩的端部包括继续进入结合到肋条的蒙皮的结构中的凸起区域，其与本文所公开的至少一个实施例相关联地使用，以及图3示出了在Pi结合结构中一体的蒙皮和具有由连续横向肋条平分的渐缩的端部的纵梁的另一配置的透视图，其中每个渐缩的端部包括凸起区域并且每个纵梁的远端渐缩到相应的凸起区域中，其与本文所公开的至少一个实施例相关联地使用。图4示出了图3的Pi结合结构的一体的蒙皮和具有连续横向肋条的纵梁的配置的端面视图，其与本文所公开的至少一个实施例相关联地使用，以及图5示出了根据本文公开的至少一个实施例提供的用于降低纵梁周围的应力载荷和控制纵梁周围排水的方法的一个配置。在本申请中提出的多个附图示出了本公开的实施例的变化和不同的方面。因此，关于每个图示的详细说明将描述相应图示中所指示的差异。【具体实施方式】下面的详细描述是针对通过在不显著增加组件刚度或重量的情况下降低峰值应力来增加一体加强结构的寿命。如上所述，当遭遇工作载荷时，结构组件的过早失效可能在纵梁过渡段(runout)位置处出现。解决由于局部应力集中导致的纵梁的过早失效的方案应当考虑重量因素以及制造的成本和复杂度，特别是在飞行器行业内。本公开的多个方面可以用于多种类型的交通工具，例如，飞行器、航天器、卫星、船舶、潜艇、和客运、农业或建筑交通工具。为了简单地解释本公开的各方面，本说明书可利用飞行器作为主要的示例。下面描述的一个或多个实施例将在用于飞行器的一体结构组件的环本文档来自技高网...
【技术保护点】
第一纵梁，其包括腹板(58)，所述腹板(58)具有腹板高度和在所述腹板(58)的远端(60)处的过渡段(66)，所述过渡段(66)至少由延伸超出所述腹板(58)的所述远端(60)的凸起区域(70)和随着所述腹板高度降低而继续进入到所述凸起区域(70)中的所述腹板(58)的渐缩的远端边缘(62)限定，其中所述凸起区域(70)的相对两侧中的每侧均包括反向锥形(80)，使得随着所述腹板(58)渐缩到所述凸起区域(70)中并且随着所述凸起区域(70)延伸超出所述腹板(58)的所述远端(60)，所述凸起区域(70)基本垂直于所述腹板(58)而扩宽。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·詹森，R·斯托特，W·威莱兰斯，J·文爱斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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