复合结构翘曲控制系统技术方案

本发明专利技术涉及复合结构翘曲控制系统，公开了一种用于管理复合零件(104)的方法、装置和系统。识别复合零件(104)的可接受水平(114)的翘曲(116)。复合零件(104)的翘曲(116)是制造的复合零件(104)中偏离复合零件(104)的设计规格(119)的变化。为复合零件(104)中的板层(122)选择堆叠顺序(120)中的取向(118)，这导致复合零件(104)具有可接受水平(114)的翘曲(116)和期望强度(124)以形成选择的取向(126)。使用选择的取向(126)制造复合零件(104)。(104)。(104)。

【技术实现步骤摘要】
复合结构翘曲控制系统


[0001]本公开总体上涉及制造，并且具体涉及制造复合零件。更具体地，本公开涉及一种用于控制制造复合零件中的翘曲的方法、装置和系统。

技术介绍

[0002]翘曲通常发生在复合零件的制造中。对于飞机，复合零件可以包括例如蒙皮面板、机翼、稳定器面板和其他部件。例如，这些类型的复合面板可以用加强结构来增强，以在载荷施加到这些类型的结构上时减少或避免结构的弯曲或屈曲。诸如桁条的加强结构可以形成在复合面板或其他复合结构上。使用这些部件形成加强的复合零件通常导致翘曲，其中制造的零件的尺寸偏离零件的设计规格。复合零件的翘曲已被视为可接受的制造问题。
[0003]由于翘曲，在为飞机组装零件时，复合零件无法与其他复合零件适配。结果，在将零件放置在一起进行组装时存在间隙。
[0004]在这些情况下可以使用垫片。垫片是用于对齐零件的结构。垫片可以是例如，垫圈、楔形物、材料条或某种其他结构，其填充两个零件之间的间隙，其中该间隙是由于一个或多个零件的翘曲而产生的。
[0005]然而，垫片的使用是耗时的并且增加了制造成本。例如，零件之间的间隙需要被标识和被测量。在某些情况下，翘曲可以导致间隙过小，以致在零件相互连接时可以将间隙封闭。在这些情况下，不需要垫片。
[0006]当间隙太大时，将制造垫片以适配到间隙中。在某些情况下，间隙可以具有复杂的形状，需要更多的时间和精力来创建垫片以适配在间隙中。然后操作人员将垫片安装到间隙中。
[0007]该过程是耗时且昂贵的，特别是在飞机零件制造过程中安装大量垫片(诸如数百或数千个垫片)时。另外，使用垫片还可以增加飞机的重量。
[0008]因此，希望具有一种方法和装置，其考虑到上面讨论的问题中的至少一些以及其他可能的问题。例如，希望具有一种方法和装置，其能够克服制造复合零件时这些零件的尺寸偏离复合零件规格的技术问题。

技术实现思路

[0009]本公开的实施例提供了一种用于管理复合零件的方法。标识复合零件的翘曲的可接受水平。复合零件的翘曲是偏离复合零件的设计规格的制造的复合零件中的变化。在堆叠顺序中为复合零件中的板层选择取向以形成选择的取向，使得使用选择的取向制造复合零件导致复合零件具有可接受水平的翘曲和期望强度。
[0010]本公开的另一实施例提供了一种复合零件系统，该复合零件系统包括计算机系统和该计算机系统中的复合零件设计器。复合零件设计器被配置为识别可接受水平的复合零件的翘曲。翘曲是制造的复合零件偏离复合零件的设计规格的变化。复合零件设计器为复合零件中的板层选择在堆叠顺序中的取向以在堆叠顺序中形成选择的取向，使得使用堆叠
顺序中的选择的取向制造复合零件导致复合零件具有可接受水平的翘曲和期望强度。
[0011]本公开的又一实施例提供了一种产品管理系统，该产品管理系统包括制造装备和与该制造装备通信的控制器。控制器被配置为控制制造装备以使用复合零件中的板层在堆叠顺序中具有选择的取向的零件设计来制造复合零件，以在堆叠顺序中形成选择的取向，使得使用堆叠顺序中的选择的取向制造复合零件导致复合零件具有可接受水平的翘曲和期望强度，其中翘曲是在制造时偏离复合零件的设计规格的复合零件中的变化。
[0012]这些特征和功能可以在本公开的各个实施例中独立地实现或者可以在其他实施例中相结合，可以参考以下说明和附图看到更多细节。
附图说明
[0013]在所附权利要求中阐述了说明性实施例的被确信具有新颖性特性的特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性实施例的以下详细描述，将最好地理解说明性实施例及其进一步的目的和特征的优选使用模式，其中：
[0014]图1是根据说明性实施例的复合零件环境的图示；
[0015]图2是根据说明性实施例的用于设计复合零件的用户界面系统的框图的图示；
[0016]图3是根据说明性实施例的在图形用户界面中显示的结果的图示；
[0017]图4是根据说明性实施例的在图形用户界面中显示的结果的图示；
[0018]图5是根据说明性实施例的在图形用户界面中显示的结果的图示；
[0019]图6是根据说明性实施例的在图形用户界面中显示的结果的图示；
[0020]图7是根据说明性实施例的用于管理复合零件的过程的流程图的图示；
[0021]图8是根据说明性实施例的用于选择复合零件中的板层的取向的过程的流程图的图示；
[0022]图9是根据说明性实施例的用于选择复合零件中的板层的取向的过程的流程图的图示；
[0023]图10是根据说明性实施例的用于显示来自分析板层的取向的结果的过程的流程图的图示；
[0024]图11是根据说明性实施例的用于制造复合零件的过程的流程图的图示；
[0025]图12是根据说明性实施例的数据处理系统的框图的图示；
[0026]图13是根据说明性实施例的飞机制造和维护方法的图示；
[0027]图14是其中可以实现说明性实施例的飞机的框图的图示；和
[0028]图15是根据说明性实施例描述的产品管理系统的框图的图示。
具体实施方式
[0029]说明性实施例认识并考虑到一个或多个不同的考虑因素。例如，说明性实施例认识并考虑到，当前，具有平衡且对称的铺层的面板的翘曲被认为是复合材料的固有行为，并且与层压材料的平面内特性无关。说明性实施例认识并考虑到当前翘曲不被认为是可以被预测的缺陷。
[0030]说明性实施例认识并考虑到，当前的设计过程不使用翘曲水平作为变量。说明性实施例认识并考虑到，当前的设计过程将希望集中于提供诸如下机翼面板的复合结构的期
望性能，而不考虑可能发生的翘曲。例如，说明性实施例认识并考虑到，期望性能可以是在诸如飞机机翼的下侧上的蒙皮面板的复合零件中不存在分裂。
[0031]因此，说明性示例提供了一种用于设计和制造复合零件的方法、装置和系统，该方法、装置和系统实现了期望水平的翘曲并维持了复合零件的期望性能。例如，说明性示例管理复合零件。识别可接受水平的复合零件的翘曲。复合零件的翘曲是制造的复合零件中偏离复合零件的设计规格的变化。为复合零件中的板层选择在堆叠顺序中的取向，以形成选择的取向，使得使用选择的取向制造复合零件导致复合零件具有可接受水平的翘曲和期望强度。
[0032]参考附图并且特别是参考图1，根据说明性实施例示出复合零件环境的图示。复合零件环境100是这样一种环境，其中复合零件102被设计以用于诸如飞机106的产品104中。复合零件102采取多种不同的形式。例如，复合零件102可以是蒙皮面板、整流罩、发动机壳体、纵梁、门、机翼、面板以及可以在产品104并且特别是飞机106中使用的某些其他合适类型的零件中的一种。
[0033]在该说明性示例中，用于复合零件102的设计108由计算机系统112中的零件管理器111中的复合零件设计器110创建。如图所示，可以在软件、硬件、固件或其组合中实现复合零件设计器110。当使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管理复合零件(104)的方法，所述方法包括：识别所述复合零件(104)的可接受水平(114)的翘曲(116)，其中所述复合零件(104)的所述翘曲(116)是制造的所述复合零件(104)中偏离所述复合零件(104)的设计规格(119)的变化；和为所述复合零件(104)中的板层(122)选择在堆叠顺序(120)中的取向(118)，以在所述堆叠顺序(120)中形成选择的取向(126)，使得使用所述堆叠顺序(120)中的所述选择的取向(126)制造所述复合零件(104)导致所述复合零件(104)具有所述可接受水平(114)的所述翘曲(116)和期望强度(124)。2.根据权利要求1所述的方法，其中为所述复合零件(104)中的所述板层(122)选择在所述堆叠顺序(120)中的所述取向(118)，以在所述堆叠顺序(120)中形成所述选择的取向(126)，使得使用所述堆叠顺序(120)中的所述选择的取向(126)制造所述复合零件(104)导致所述复合零件(104)具有所述可接受水平(114)的所述翘曲(116)和所述期望强度(124)包括：为所述板层(122)选择所述堆叠顺序(120)中的候选取向(128)；使用所述板层(122)在所述堆叠顺序(120)中的所述候选取向(128)对所述复合零件(104)执行应力分析(130)；和当所述应力分析(130)指示所述复合零件(104)具有所述复合零件(104)的所述期望强度(124)时，使用所述堆叠顺序(120)中的所述候选取向(128)作为所述选择的取向(126)。3.根据权利要求2所述的方法，其中为所述复合零件(104)中的所述板层(122)选择所述堆叠顺序(120)中的所述取向(118)，以在所述堆叠顺序(120)中形成所述选择的取向(126)，使得使用所述堆叠顺序(120)中的所述选择的取向(126)制造所述复合零件(104)导致所述复合零件(104)具有所述可接受水平(114)的所述翘曲(116)和所述期望强度(124)进一步包括：当具有所述候选取向(128)的所述复合零件(104)上的所述应力分析(130)指示所述复合零件(104)不具有所述期望强度(124)时，在所述堆叠顺序(120)中为所述候选取向(128)选择新的取向(132)；使用所述板层(122)在所述堆叠顺序(120)中的所述候选取向(128)对所述复合零件(104)执行所述应力分析(130)；和重复所述选择所述新的取向(132)，并且使用所述板层(122)在所述堆叠顺序(120)中的所述候选取向(128)对所述复合零件(104)执行所述应力分析(130)，直到所述期望强度(124)存在于所述复合零件(104)中。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述应力分析(130)包括施加到所述复合零件(104)的一组结构载荷(222)的模拟。5.根据权利要求2所述的方法，其中为所述板层(122)选择在所述堆叠顺序(120)中的所述候选取向(...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：