加速调节复合芯夹层试样的系统、方法及计算机可读介质技术方案

在示例中，描述了加速调节复合芯夹层试样的系统、方法及计算机可读介质。该方法包括设置调节设备的第一温度和第一相对湿度水平，其中，第一温度和第一相对湿度水平的组合对应于室温下芯层的多个单元的期望相对湿度水平。该方法包括保持第一温度和第一相对湿度达第一时间段，其中，在第一时间段期间，芯层中的多个单元的芯湿度接近第一相对湿度水平。该方法包括确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平。该方法包括基于确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平，将第一温度调节到第二温度。

【技术实现步骤摘要】
加速调节复合芯夹层试样的系统、方法及计算机可读介质
本公开总体上涉及材料的加速调节。具体地，本公开涉及复合芯夹层试样的加速调节。
技术介绍
在将材料结合到具有预期使用寿命的系统(例如飞机)中之前，确保这些材料至少在整个预期使用寿命内将保持基准性能水平是重要的。这可能涉及使此类材料经受系统运行期间预期会遇到的状况。但是，如果系统的预期有用长度为数年之久，则等待相同的时间段来测试材料可能是不切实际的。特别是，测试材料所花费的时间可能比开发潜在改进的材料所花费的时间更长，并且在此期间适用的标准可能会发生变化。因此，针对系统的全部预期使用寿命测试材料通常是无效的。现有的加速调节材料以允许更快地结合到系统中的方法仍需要数月或数年。特别地，将水分结合到某些材料(例如复合芯材料)中可能花费过多的时间。需要一种加速调节复合芯材料的系统，该系统能够快速而可靠地调节这些材料。
技术实现思路
在示例中，提供了用于在调节设备内加速调节复合芯夹层试样(compositecoresandwichcoupon)的方法。复合芯夹层试样包括(i)外部复合层和(ii)内部芯层，并且其中，芯层包括多个单元。该方法包括在第一时间由调节设备的控制器设置调节设备的第一温度和第一相对湿度水平，其中，第一温度高于室温，并且其中，第一温度和第一相对湿度水平的组合对应于室温下芯层的多个单元的期望相对湿度水平。该方法包括在第一时间段内由控制器保持第一温度和第一相对湿度，其中，在第一时间段期间，芯层中的多个单元的芯湿度接近第一相对湿度水平。该方法包括确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平。该方法包括，基于确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平，在第二时间由调节设备的控制器将第一温度调节到第二温度，其中，第二温度在第一温度和室温之间，并且其中，响应于将第一温度调节到第二温度，外部复合层从内部芯层吸收水分以接近期望的湿度水平。在另一示例中，提供了用于加速调节复合芯夹层试样的系统。该系统包括调节设备，具有被配置为容纳复合芯夹层试样的腔室，其中复合芯夹层试样包括(i)外部复合层和(ii)内部芯层，并且其中，芯层包括多个单元。该系统包括加湿器，被配置为向调节设备的腔室提供水蒸气。该系统包括加热器，被配置为向调节设备的腔室提供热量。该系统包括计算设备，包括处理器和存储器、一组功能，存储器具有可由处理器执行以执行该组功能的指令。该组功能包括控制加热器以设置调节设备的第一温度，控制加湿器以设置调节设备的第一相对湿度水平，其中，第一温度高于室温，并且其中，第一温度和第一相对湿度水平的组合对应于室温下芯层的多个单元的期望相对湿度水平。该组功能包括控制加热器以保持第一温度并控制加湿器以保持第一相对湿度达第一时间段，其中，在第一时间段期间，芯层中多个单元的芯湿度接近第一相对湿度水平。该组功能包括确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平。该组功能包括基于确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平，使加热器在第二时间将第一温度调节到第二温度，其中，第二温度在第一温度和室温之间，并且其中，响应于将第一温度调节到第二温度，外部复合层从内部芯层吸收水分以接近期望的湿度水平。在另一示例中，描述了非暂时性计算机可读介质。该计算机可读介质在其上存储了指令，当该指令由计算设备的一个或多个处理器执行时，使计算设备执行用于在调节设备内加速调节复合芯夹层试样的功能。复合芯夹层试样包括(i)外部复合层和(ii)内部芯层，并且其中，芯层包括多个单元。这些功能包括在第一时间由调节设备的控制器设置调节设备的第一温度和第一相对湿度水平，其中，第一温度高于室温，并且其中，第一温度和第一相对湿度水平的组合对应于室温下芯层的多个单元的期望相对湿度水平。这些功能包括在第一时间段内由控制器保持第一温度和第一相对湿度，其中，在第一时间段期间，芯层中的多个单元的芯湿度接近第一相对湿度水平。这些功能包括确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平。这些功能包括，基于确定芯湿度已经达到第一相对湿度水平，在第二时间通过调节设备的控制器将第一温度调节到第二温度，其中，第二温度在第一温度和室温之间，并且其中，响应于将第一温度调节到第二温度，外部复合层从内部芯层吸收水分以接近期望的湿度水平。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种示例中独立地实现，或者可以在其他示例中组合。参考以下描述和附图，可以看到示例的更多细节。附图说明在所附的权利要求书中阐述了认为是示例性实施例的特征的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考对本公开的说明性示例的以下详细描述，将最好地理解说明性示例以及优选的使用模式、进一步的目的及其描述，其中：图1示出根据示例实现方式的用于加速调节复合芯夹层试样的系统的框图。图2A示出根据示例实现方式的复合芯夹层试样的侧视图。图2B示出根据示例实现方式的复合芯夹层试样的俯视图。图3示出根据示例实现方式的复合芯夹层试样的俯视图。图4示出根据示例实现方式的用于优化航空业务中的能量负荷的方法的流程图。图5示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图6示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图7示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图8示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图9示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图10示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图11示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图12示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图13示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。图14示出根据示例实现方式的与图4所示的方法一起使用的方法的流程图。具体实施方式现在将参考附图在下文中更充分地描述所公开的示例，在附图中示出一些示例，但并非全部公开的示例。实际上，可以描述多个不同的示例，并且不应将其解释为限于本文阐述的示例。而是，描述了这些示例，使得本公开将是详尽和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。在示例中，描述了用于加速调节复合芯夹层试样的系统和方法。这些系统和方法对应于复合材料的湿度质量。这种复合材料通常用于飞机中，并且通常，调节这种材料的主要方式是人为地引入湿度，以使得复合芯在飞机的整个预期使用寿命中使用后达到类似材料中预期的湿度水平。由于复合芯通常是纸基的，因此相对高的水分含量会显着影响材料的抗压强度。因此，将复合材料精确地调节到飞机的使用寿命结束时(例如40年)期望的湿度水平是重要的。例如，将材料的湿度水平调节到高于此预期湿度水平可能会导致设计过度和资源浪费。复合试样可以包括具有不同材料类型的多个层。例如，试样可以包括第一材料类型(例如，包括多种材料类型的复合材料)的第一外层(例如，顶面板)，设置在第一外层下方的第二材料类型的芯层(例如，纸基材料)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在调节设备(112)内加速调节复合芯夹层试样(200)的方法(400)，其中，所述复合芯夹层试样(200)包括(i)外部的复合层(202)和(ii)内部的芯层(206)，并且其中，所述芯层(206)包括多个单元，所述方法包括：/n(402)在第一时间由所述调节设备(112)的控制器(102)设置所述调节设备(112)的第一温度和第一相对湿度水平，其中，所述第一温度高于室温，并且其中，所述第一温度和所述第一相对湿度水平的组合对应于室温下所述芯层(206)的所述多个单元的期望相对湿度水平；/n(404)由所述控制器(102)保持所述第一温度和所述第一相对湿度水平达第一时间段，其中，在所述第一时间段期间，所述芯层(206)中的所述多个单元的芯湿度接近所述第一相对湿度水平；/n(406)确定所述芯湿度已经达到所述第一相对湿度水平；以及/n(408)基于确定所述芯湿度已经达到所述第一相对湿度水平，在第二时间由所述调节设备(112)的所述控制器(102)将所述第一温度调节到第二温度，其中，所述第二温度在所述第一温度和室温之间，并且其中，响应于将所述第一温度调节到所述第二温度，所述外部的复合层(202)从所述内部的芯层(206)吸收水分以接近所述期望相对湿度水平。/n...

【技术特征摘要】
20191212 US 16/712,3031.一种用于在调节设备(112)内加速调节复合芯夹层试样(200)的方法(400)，其中，所述复合芯夹层试样(200)包括(i)外部的复合层(202)和(ii)内部的芯层(206)，并且其中，所述芯层(206)包括多个单元，所述方法包括：
(402)在第一时间由所述调节设备(112)的控制器(102)设置所述调节设备(112)的第一温度和第一相对湿度水平，其中，所述第一温度高于室温，并且其中，所述第一温度和所述第一相对湿度水平的组合对应于室温下所述芯层(206)的所述多个单元的期望相对湿度水平；
(404)由所述控制器(102)保持所述第一温度和所述第一相对湿度水平达第一时间段，其中，在所述第一时间段期间，所述芯层(206)中的所述多个单元的芯湿度接近所述第一相对湿度水平；
(406)确定所述芯湿度已经达到所述第一相对湿度水平；以及
(408)基于确定所述芯湿度已经达到所述第一相对湿度水平，在第二时间由所述调节设备(112)的所述控制器(102)将所述第一温度调节到第二温度，其中，所述第二温度在所述第一温度和室温之间，并且其中，响应于将所述第一温度调节到所述第二温度，所述外部的复合层(202)从所述内部的芯层(206)吸收水分以接近所述期望相对湿度水平。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述第一温度和所述第一相对湿度水平包括(410)将所述第一温度设置在华氏140度至180度之间，并且将所述第一相对湿度水平设置在5％至9％之间。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述期望相对湿度水平在80％至90％之间，所述方法还包括(412)在将所述第一温度调节到所述第二温度时，保持所述调节设备内的总湿度水平，使得所述调节设备(112)的相对湿度水平从所述第一相对湿度水平增加以接近所述期望相对湿度水平。


4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
(414)在设置所述第一温度和所述第一相对湿度水平之前，穿过所述外部的复合层(202)钻多个孔(302)；以及
(416)基于钻的所述孔(302)，基于每单位面积的所述孔(302)的数量和所述孔(302)的直径来减少所述第一时间段的时间量。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
(418)将水直接注入到所述多个孔(302)的每一个；以及
(420)密封所述多个孔(302)。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，(406)确定所述芯湿度已经达到所述第一相对湿度水平包括(422)确定所述第一时间段已经过去。


7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，(406)确定所述芯湿度已经达到所述第一相对湿度水平包括：
(424)周期性地接收来自嵌入在所述芯层(206)的所述多个单元中的一个单元中的湿度传感器的输出；以及
(426)确定来自所述湿度传感器的输出对应于所述第一相对湿度水平。


8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：(428)确定所述第一时间段，其中，确定所述第一时间段包括：
(430)确定所述复合芯夹层试样(200)的尺寸，其中，所述尺寸包括所述复合层的复合厚度和所述芯层(206)的芯厚度；
(432)确定芯材料；以及
(434)基于所述芯材料的已知湿度吸收特性和所述芯厚度确定所述第一时间段。


9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
(436)基于所述复合层的已知湿度吸收特性和所述复合厚度，确定用于将所述第一温度降低至室温的温度控制方案，其中，在所述第二时间将所述第一温度调节到所述第二温度是所述温度控制方案的一部分；以及
(438)周期性地调节所述第一温度至所述第一温度和室温之间的标称温度，直到达到室温，并周期性地调节相对湿度水平至所述第一相对湿度水平和所述期望相对湿度水平之间的相对湿度水平，直到达到所述期望相对湿度水平。


10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
(440)在所述调节设备(112)内的一个位置产生磁场；以及
(442)基于(i)所述磁场的强度和(ii)与所述磁场相关联的所述芯层(206)的湿度吸收特性来缩短所述第一时间段。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，(440)产生所述磁场包括(444)产生具有平行于所述芯层(206)的所述多个单元的单元壁延伸的磁场线的磁场。


12.一种用于加速调节复合芯夹层试样(200)的系统(100)，所述系统(100)包括：
调节设备(112)，具有被配置为容纳所述复合芯夹层试样(200)的腔室，其中所述复合芯夹层试样(200)包括(i)外部的复合层(202)和(ii)内部的芯层(206)，并且其中，所述芯层(206)包括多个单元；
加湿器(114)，被配置为向所述调节设备(112)的所述腔室提供水蒸气；
加热器(116)，被配置为向所述调节设备(112)的所述腔室提供热量；以及
计算设备，包括处理器(104)和存储器(106...

【专利技术属性】
技术研发人员：基思·D·洪费尔德，约瑟夫·A·博尔顿，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US