專利名稱:一種蜂窩結(jié)構(gòu)及其成形方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明通常涉及細(xì)胞狀結(jié)構(gòu),特別是,具有非平面形狀的細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)。仍更特別的是,本發(fā)明涉及一種用于形成細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)的方法和裝置,其采用成形為折疊和連接的帶,使得細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)具有三維(3D)形狀。
背景技術(shù):
蜂窩結(jié)構(gòu),本文也稱作“蜂窩芯”、“芯材”或簡(jiǎn)稱作“芯”,一般包括成形為期望形式的多個(gè)鄰接的矩形或六角形單元。蜂窩結(jié)構(gòu)通常用作結(jié)構(gòu)支撐,因?yàn)榉涓C結(jié)構(gòu)的低密度導(dǎo)致其高的強(qiáng)度/重量比。通常采用薄、平面基材,例如金屬或紙,制造蜂窩結(jié)構(gòu)。將這種平面基材切割為狹窄、伸長的條或帶,之后將這些條或帶折疊或彎曲成具有半六角形峰和谷的波狀條。例如,伸長的條材料可在規(guī)則空間間隔處刻劃。為了形成規(guī)則的六角形單元,刻劃線應(yīng)與條的末端平行,并且該材料應(yīng)沿著刻劃線以約60°的角度折疊,先沿著一個(gè)方向折疊兩次,然后再沿相反方向折疊兩次,并且以這種方式持續(xù)交疊更替。之后利用粘合劑、點(diǎn)焊技術(shù)、銅焊技術(shù)和/或其它已知連接方式將上述得到的折疊條連接在一起,形成具有一系列六角形單元的結(jié)構(gòu),由此形成平坦或基本平面的蜂窩結(jié)構(gòu)。盡管蜂窩結(jié)構(gòu)中的單元通常是六角形的,但非六角形的單元也可以形成蜂窩結(jié)構(gòu)。如上得到的蜂窩結(jié)構(gòu),由具有單元的基本平面的結(jié)構(gòu)組成,上述單元的壁定位在垂直于該結(jié)構(gòu)的平坦表面的方向,由此,該蜂窩結(jié)構(gòu)在平行于該蜂窩結(jié)構(gòu)單元的壁的方向上能支撐大載荷,并且由于單元內(nèi)是空的,使得蜂窩結(jié)構(gòu)具有低密度。在多種應(yīng)用中,需要形成非平面的蜂窩結(jié)構(gòu)。已開發(fā)了多種技術(shù)和裝置用于將蜂窩結(jié)構(gòu)成形為特別的非平面形狀。例如,非限制的,一些用于成形曲面蜂窩結(jié)構(gòu)的當(dāng)前可用方法,其采用預(yù)成形的平面蜂窩結(jié)構(gòu)為起始,將該平面蜂窩結(jié)構(gòu)模制或成形為期望的非平面形狀。作為一個(gè)說明性示例,一種在蜂窩結(jié)構(gòu)中制造由小角彎曲組成的輪廓的方法,其包括首先制造一平面蜂窩結(jié)構(gòu)芯材。對(duì)該平面蜂窩結(jié)構(gòu)的單元施加力,使該區(qū)域的蜂窩單元變形或坍縮,形成期望的小角彎曲。這種蜂窩單元的變形導(dǎo)致蜂窩結(jié)構(gòu)具有小半徑彎曲區(qū)域,該區(qū)域擁有高度與非坍縮區(qū)域的單元高度一致的單元。其它形成造型芯材的方法包括使預(yù)成形的平面蜂窩芯材穿過一系列輥?zhàn)樱瑥亩沽切螁卧冃?,并使其在不同的方向彎曲。仍進(jìn)一步的,將芯材成形為期望形狀的方法,包括以平面芯材為起始,強(qiáng)制該芯材抵靠并進(jìn)入具有期望輪廓的模具。
所有已知的技術(shù)都要求對(duì)平面蜂窩結(jié)構(gòu)施加力,以使其形成期望形狀,這種方法可能導(dǎo)致蜂窩結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不期望的應(yīng)力。進(jìn)一步,由于蜂窩單元的壁不再垂直于芯材的表面,導(dǎo)致芯的強(qiáng)度和剛度有所損失。其它方法通常避免彎曲或折疊完全組裝好的蜂窩芯材。作為替代,這些方法從成形平的、矩形條起,該條具有沿著該條長度的多個(gè)部分,這些部分由折疊線分隔。該條在折疊線處折疊并連接在一起,以形成期望的蜂窩輪廓形狀,而無需向蜂窩芯施加額外的力。例如,一些方法試圖成形具有六角形單元的蜂窩結(jié)構(gòu),其中一些單元壁擁有漸細(xì)的V形折邊。通過布置所有的折邊的邊緣在蜂窩結(jié)構(gòu)的一側(cè),而所有非折邊的邊緣在蜂窩結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè),折邊側(cè)比非折邊側(cè)短。這便于蜂窩結(jié)構(gòu)曲率半徑的變化,從而形成曲面的芯材。其它方法試圖形成矩形條,其中沿著條的長度布置折疊線,使得折疊線之間的部分不再成形為矩形。折線布置在條中,使得當(dāng)折疊時(shí),條的全部邊緣成形為完整的曲面結(jié)構(gòu)。當(dāng)將折疊條粘結(jié)在一起時(shí),得到的芯材具有期望輪廓。例如,日本Laid-Open專利公開·No. 5825531和美國專利No. 5,270,095公開的條,該條具有一些折疊線垂直于條的長度,另一些折疊線傾斜于條的長度。在平面或非折疊狀態(tài),這些條的邊緣是直的并且形成矩形。在折疊狀態(tài),該傾斜的折疊線產(chǎn)生具有直邊緣的折疊條,其形成由該折疊線的傾斜角度確定的完整曲面結(jié)構(gòu)。然而,這種方法在使用上受限,因?yàn)槠淇捎糜谥圃靸H具有單一形狀的蜂窩結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在需要的是一種制造輪廓蜂窩結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化方法,這種方法不會(huì)向蜂窩結(jié)構(gòu)中引入不期望的應(yīng)力,也不會(huì)犧牲蜂窩結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,并且允許以最少的成形步驟成形具有多種形狀和尺寸的造型蜂窩結(jié)構(gòu),以保證制造成本和時(shí)間效益。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面,一種帶被配置為用于當(dāng)該帶處于折疊狀態(tài)時(shí)形成蜂窩結(jié)構(gòu),該帶包含第一邊緣和第二邊緣。當(dāng)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),第一邊緣的至少一部分不平行于第二邊緣的至少一部分。在本發(fā)明的另一方面,蜂窩結(jié)構(gòu)包括第一表面、第二表面、至少一個(gè)帶和多個(gè)單元。該至少一個(gè)帶包括第一邊緣和第二邊緣。當(dāng)該至少一個(gè)帶在折疊狀態(tài)時(shí),該第一邊緣形成第一表面的至少一部分。當(dāng)該至少一個(gè)帶在折疊狀態(tài)時(shí),該第二邊緣形成第二表面的至少一部分。當(dāng)該至少一個(gè)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),第一邊緣的至少一部分不平行于第二邊緣的至少一部分。通過該至少一個(gè)帶的至少部分形成所述多個(gè)單元。在本發(fā)明的又一方面,蜂窩結(jié)構(gòu)包括多個(gè)單元、第一表面和第二表面。所述多個(gè)單元配置為使得多個(gè)單元中的一個(gè)單元的至少兩個(gè)封閉平行橫截面是不同的。由所述多個(gè)單兀形成該第一表面和第二表面。在本發(fā)明的又一方面,提供了一種用于形成用于蜂窩結(jié)構(gòu)中的帶的方法。成形帶的第一邊緣和第二邊緣,使得當(dāng)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),第一邊緣的至少一部分不平行于第二邊緣的至少一部分。在本發(fā)明的又一方面,提供了一種形成包括多個(gè)單元的蜂窩結(jié)構(gòu)的方法。成形至少一個(gè)帶的第一邊緣和第二邊緣,使得當(dāng)該至少一個(gè)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該至少一個(gè)帶的第一邊緣的至少一部分不平行于該至少一個(gè)帶的第二邊緣的至少一部分。采用在折疊狀態(tài)中的該至少一個(gè)帶至少部分成形所述多個(gè)單元。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及這樣的帶,當(dāng)該帶在折疊狀態(tài)時(shí),該帶被配置為用于形成蜂窩結(jié)構(gòu)。該帶包括第一邊緣和第二邊緣。當(dāng)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該帶的第一邊緣的至少一部分不平行于第二邊緣的至少一部分。在一個(gè)示例中,蜂 窩結(jié)構(gòu)還包括第一表面和第二表面。第一表面的至少一部分不平行于第二表面的至少一部分。在一個(gè)變化例中,當(dāng)帶在折疊狀態(tài)時(shí),該帶的第一邊緣配置為具有第一期望輪廓,并且該帶的第二邊緣配置為具有第二期望輪廓。在一替換例中,具有第一期望輪廓的該帶的第一邊緣,形成蜂窩結(jié)構(gòu)的第一表面的至少一部分,并且具有第二期望輪廓的該帶的第二邊緣形成蜂窩結(jié)構(gòu)的第二表面的至少一部分。在又一示例中,該帶還包括多個(gè)區(qū)段,當(dāng)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),其中在多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)區(qū)段的第一區(qū)段邊緣不平行于在多個(gè)區(qū)段中的至少另一個(gè)區(qū)段的第二區(qū)段邊緣。在又一個(gè)變化例中,該帶還包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段和多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段。多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段和多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段配置為沿著帶交替,使得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段中沒有一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段臨近所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段,并且所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段中沒有一個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段臨近所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段中的另一個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段。在又一個(gè)替換例中,該帶還包括在多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段中具有第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣的節(jié)點(diǎn)區(qū)段,當(dāng)該帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣是線性且平行的;并且在多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段中具有第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣的非節(jié)點(diǎn)區(qū)段,當(dāng)該帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣是彎曲且不平行的。在又一個(gè)示例中,該帶配置為被折疊,且該帶的多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段的至少一部分配置為連接在一起形成蜂窩結(jié)構(gòu)的多個(gè)單元。在又一個(gè)變化例中,該帶還包括多個(gè)區(qū)段,其中所述多個(gè)區(qū)段中的至少一區(qū)段包括包含第一曲率半徑的第一區(qū)段邊緣和包含第二曲率半徑的第二區(qū)段邊緣,并且其中第一曲率半徑和第二曲率半徑是不同的。在又一個(gè)替換例中,該帶還包括多個(gè)區(qū)段,其中所述多個(gè)區(qū)段中的至少一區(qū)段包含至少一區(qū)段邊緣,該至少一區(qū)段邊緣具有隨著該至少一區(qū)段邊緣變化的曲率半徑。在又一個(gè)示例中,蜂窩結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)單元,其中帶被配置為與另一個(gè)帶連接以形成所述多個(gè)單元的至少一部分。在又一個(gè)變化例中,該帶是多個(gè)帶中的一個(gè),所述多個(gè)帶被配置為折疊并且連接在一起以形成具有期望的三維形狀的蜂窩結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一方面涉及一種蜂窩結(jié)構(gòu),其包含第一表面、第二表面、至少一個(gè)帶和由該至少一個(gè)帶至少部分形成的多個(gè)單元。該至少一個(gè)帶包括第一邊緣,當(dāng)該至少一個(gè)帶在折疊狀態(tài)時(shí),該第一邊緣形成第一表面的至少一部分;和第二邊緣,當(dāng)該至少一個(gè)帶在折疊狀態(tài)時(shí),該第二邊緣形成第二表面的至少一部分。當(dāng)該至少一個(gè)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),第一邊緣的至少一部分不平行于第二邊緣的至少一部分。在一個(gè)示例中,該至少一個(gè)帶還包括多個(gè)區(qū)段。當(dāng)該至少一個(gè)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),在所述多個(gè)區(qū)段中至少一個(gè)區(qū)段的第一區(qū)段邊緣不平行于在所述多個(gè)區(qū)段中至少另一區(qū)段的第二區(qū)段邊緣。在一個(gè)變化例中,該至少一個(gè)帶還包括多個(gè)區(qū)段。在多個(gè)區(qū)段中的至少一區(qū)段包括具有第一曲率半徑的第一區(qū)段和具有第二曲率半徑的第二區(qū)段,并且其中第一曲率半徑和第二曲率半徑是不同的。在一個(gè)替換例中,該至少一個(gè)帶還包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段和多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段。所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段和多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段配置為沿著該至少一個(gè)帶交替,使得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段中沒有一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段鄰近所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段中的另一節(jié)點(diǎn)區(qū)段,并且所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段中沒有一個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段鄰近所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段中的另一非節(jié)點(diǎn)區(qū)段。本發(fā)明的另一方面還涉及一種蜂窩結(jié)構(gòu),其包括多個(gè)單元、通過所述多個(gè)單元形成的第一表面和通過所述多個(gè)單元形成的第二表面,所述多個(gè)單元被配置為使得所述多個(gè)單元中的一個(gè)單元的至少兩個(gè)封閉平行橫截面是不同的。 在一個(gè)示例中,該單元的至少兩個(gè)封閉平行橫截面具有不同的周長。在一個(gè)變化例中,該單元的至少兩個(gè)封閉平行橫截面具有不同的面積。在一個(gè)替換例中,該單元的垂直于通過該單元的中心軸線的至少兩個(gè)平行橫截面具有不同的形狀。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種用于蜂窩結(jié)構(gòu)中的帶的方法,其中該帶包括第一邊緣和第二邊緣。該方法包括成形該帶的第一邊緣和成形該帶的第二邊緣。當(dāng)該帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該帶的第一邊緣的至少一部分不平行于該帶的第二邊緣的至少一部分。在一個(gè)示例中,該方法還包括折疊該帶,使得該帶從非折疊狀態(tài)變?yōu)檎郫B狀態(tài)。當(dāng)該帶在折疊狀態(tài)時(shí),該帶的第一邊緣被配置為具有第一期望輪廓,并且該帶的第二邊緣被配置為具有第二期望輪廓。在一個(gè)變化例中,該方法還包括布置該帶用于形成蜂窩結(jié)構(gòu)。該帶的第一邊緣具有第一期望輪廓,并且形成蜂窩結(jié)構(gòu)的第一表面的一部分。第二邊緣具有第二期望輪廓,并且形成蜂窩結(jié)構(gòu)的第二表面的一部分。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種形成包括多個(gè)單元的蜂窩結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括成形至少一個(gè)帶的第一邊緣和第二邊緣,使得當(dāng)該至少一個(gè)帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該至少一個(gè)帶的第一邊緣的至少一部分不平行于該至少一個(gè)帶的第二邊緣的至少一部分;并且使用在折疊狀態(tài)的該至少一個(gè)帶中至少部分形成多個(gè)單元。在一個(gè)示例中,至少部分形成多個(gè)單元包括折疊該至少一個(gè)帶,使其從該至少一個(gè)帶的非折疊狀態(tài)變?yōu)檎郫B狀態(tài)。在一個(gè)變化例中,至少部分形成多個(gè)單元還包括將在折疊狀態(tài)的該至少一個(gè)帶的節(jié)點(diǎn)區(qū)段連接在一起,以便至少部分形成多個(gè)單元。在一個(gè)替換例中,權(quán)利要求26所述的方法還包括將該至少一個(gè)帶的節(jié)點(diǎn)區(qū)段與至少一個(gè)帶的其它節(jié)點(diǎn)區(qū)段連接在一起,以便至少部分形成多個(gè)單元。如上所述的術(shù)語“示例”、“變化例”和“替換例”可互換使用。通過一個(gè)或更多的不同示例單獨(dú)或結(jié)合所闡述的本發(fā)明多個(gè)方面中的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn),在閱讀后續(xù)說明、附圖和權(quán)利要求后變得顯而易見。附圖只用于示意目的,而無意限制本發(fā)明的范圍。
參考
本發(fā)明的多個(gè)方面,其中圖I是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的以方框圖形式的制造環(huán)境示意圖;圖2是依據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面的示例蜂窩結(jié)構(gòu)的透視圖;圖3是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的制造蜂窩芯的方法的步驟示意圖;圖4是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于確定蜂窩結(jié)構(gòu)單元形狀的方法的第一實(shí)施例的步驟示意圖;圖5是描述依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面確定蜂窩芯單元形狀的示意圖;圖6是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的確定用于制造蜂窩芯的帶的形狀的方法的第一實(shí)施例的步驟示意圖;圖7是描述依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面確定用于制造蜂窩結(jié)構(gòu)的帶的形狀的性示意圖;圖8是描述依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面確定用于制造蜂窩芯的帶的區(qū)段的形狀的性示意圖;圖9是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的確定構(gòu)成用于制造蜂窩芯的平帶的形狀的幾何形狀的示意圖;圖10是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面將多個(gè)帶連接在一起以制造蜂窩芯的透視圖;圖11是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的飛機(jī)示意圖;圖12是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的蜂窩結(jié)構(gòu)示意性俯視圖;圖13是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的在多個(gè)單元排中一個(gè)單元排的一部分的示意性俯視圖;圖14是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的單元排的一部分的示意性俯視圖;圖15是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的單元排的一部分的示意性俯視圖;圖16是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的單元排的一部分的示意性俯視圖;圖17是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的由多個(gè)帶形成的示例蜂窩結(jié)構(gòu)的示例性示意圖;圖18是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的由單個(gè)帶形成的蜂窩結(jié)構(gòu)的示例性示意圖;圖19是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的蜂窩結(jié)構(gòu)的可能形狀的示意列表;圖20是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的以流程圖形式示意的形成蜂窩結(jié)構(gòu)的過程;和圖21是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的以流程圖形式示意的形成用于創(chuàng)建蜂窩結(jié)構(gòu)的帶的過程?,F(xiàn)在將參照這些附圖,其中相同的元件以相同的參考標(biāo)記顯示。
具體實(shí)施例方式以下內(nèi)容描述了以最少形成步驟和應(yīng)力從多個(gè)帶制造具有期望幾何形狀的彎曲蜂窩芯的改進(jìn)的方法和材料,包括確定用于制造具有期望形狀的至少部分彎曲蜂窩芯的優(yōu)選帶幾何形狀的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉,本文公開的方法和材料的原理可用于形成多種帶幾何形狀,并且由此,形成具有多種幾何形狀的蜂窩芯結(jié)構(gòu)。本文所采用的術(shù)語“幾何形狀”或“幾何”,當(dāng)涉及帶時(shí)意味著帶的形狀和尺寸、帶中的折疊線位置和帶邊緣的結(jié)構(gòu)(例如,直邊緣或彎曲邊緣),并且,當(dāng)涉及蜂窩芯時(shí),指的是該芯的形狀和尺寸、芯內(nèi)的單元的形狀和尺寸,和芯的內(nèi)表面和外表面的形狀和尺寸(例如,彎曲和/或平面)和芯軸線的方向。例如,非限制性的,本文公開的原理可用于形成蜂窩芯,該蜂窩芯具有,例如包括彎曲的幾何形狀,該彎曲的幾何形狀包括具有任意曲率的圓柱體的任何徑向部分(例如具有半圓形橫截面的“半圓柱形”管)或整個(gè)。一般,圓柱形狀具有中心軸線和外表面和內(nèi)表面,外表面和內(nèi)表面一起限定了厚度。厚度和軸線二者可隨著圓柱體逐點(diǎn)改變。換言之,圓柱形狀的軸線具有沿著圓柱體軸線變化的曲率,圓柱形狀的厚度也可改變。由法線平行于圓柱體的軸線的平面截取的圓柱體的橫截面形狀,也可隨著軸線的長度變化,并且可具有變化的偏心度、半徑和其它參數(shù)。因此,本文所采用的術(shù)語“圓柱體”或“圓柱形”不局限于具有直線軸線和恒定圓形橫截面的常規(guī)圓柱體,而可以涉及任何具有圍繞直線或彎曲軸線的變化橫截面的多種管狀幾何體,包括,例如,彎曲的雷達(dá)天線罩、圓錐形或其他圓柱形形狀。該術(shù)語“圓柱體”或“圓柱形”和“管”或“管形”在整個(gè)說明書中可交替使用??梢岳斫獾氖?,依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo),可依據(jù)其使用需求改變這種蜂窩芯的幾何形狀、組成和結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖,具體是附圖1,依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的以方框圖描述的制造環(huán)境示意圖。在圖I中描述的制造環(huán)境100可以是一個(gè)環(huán)境的示例,其中可制造夾層結(jié)構(gòu)102。如圖所示,夾層結(jié)構(gòu)102可包括第一表皮104、第二表皮106和芯108。芯108可位于第一表皮104和第二表皮106之間。特別是,夾層結(jié)構(gòu)102可通過以下方法制造將第一表皮104和第二表皮106附著于芯108,使得芯108被夾在第一表皮104和第二表皮106之間。在一個(gè)說明性示例中,夾層結(jié)構(gòu)102為夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)105的形式。在這些說明性示例中,芯108可采用蜂窩結(jié)構(gòu)110實(shí)現(xiàn)。如本文所采用的,蜂窩結(jié)構(gòu)110包括具有薄垂直壁的中空單元的陣列。在一個(gè)說明性示例中,這些垂直壁是基本上 垂直于第一表皮104和第二表皮106。例如,蜂窩結(jié)構(gòu)110可包括多個(gè)單元112。在一些情況下,單元112可組織為多個(gè)單元排113。每個(gè)單元112可以是柱狀的,并且其形狀選自例如而非限制性的六角形、矩形、正方形、八角形、五邊形、三角形、圓形、橢圓形或一些其它形狀。在一些情況下,每個(gè)單元112可具有接近上述形狀之一的形狀。可排布單元排113,使得鄰近的排排列為基本上相互平行。依賴于執(zhí)行情況,可相對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)110的整體形狀以任意取向的方式排布單元排113。例如,可相對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)110的縱軸線取向單元排113是平行的、垂直的或有一些角度的。在這些說明性示例中,形成蜂窩結(jié)構(gòu)110,使得該蜂窩結(jié)構(gòu)110具有期望的三維(3D)形狀114。在一個(gè)說明性示例中,期望的三維形狀114選自例如,而非限制性的存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫117中的一套形狀115。本文所采用的,術(shù)語“一套”意味著一種或更多種。以這種方式,一套形狀可以是一種或更多種形狀。選自數(shù)據(jù)庫117的形狀可以是由第一表面形狀120和第二表面形狀122形成的三維形狀。第一表面形狀120可以是,例如,外表面形狀,此時(shí)第二表面形狀122可以是,例如,內(nèi)表面形狀。在這些說明性示例中,第一表面形狀120的至少一部分不平行于第二表面形狀122的至少一部分。例如,非限制性的,期望三維形狀114可以是圓柱狀的管狀、雷達(dá)天線罩形狀、半球形、棱柱形形狀、馬蹄鐵形形狀、多納圈形形狀、彎曲形狀、錐形或一些其它形狀。夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)105的蜂窩結(jié)構(gòu)110具有第一表面116和第二表面118。這兩個(gè)表面是離散的表面。換言之,第一表面116和第二表面118可以不是實(shí)心/實(shí)體表面,因?yàn)樾纬煞涓C結(jié)構(gòu)110的單元112在單元112的兩端是中空的。成形蜂窩結(jié)構(gòu)110具有期望的三維形狀114,使得第一表面116具有第一表面形狀120,且第二表面118具有第二表面形狀122。由此,蜂窩結(jié)構(gòu)110的第一表面116的至少一部分不平行于蜂窩結(jié)構(gòu)110第二表面118的至少一部分。在這些說明性示例中,通過多條帶126形成蜂窩結(jié)構(gòu)110。采用ー種或更多種不同類型的連接技術(shù)將這些帶連接在一起??捎糜谶B接帶126不同類型的連接技術(shù)可包括焊接、銅焊、膠合、固化和/或其它加工類型,但不限制于此?!た梢罁?jù)預(yù)定次序連接帶126,使得每條帶126在蜂窩結(jié)構(gòu)110中具有具體的位置和取向。在這些說明性示例中,當(dāng)帶126相對(duì)于彼此布置并連接在一起時(shí),這些帶126產(chǎn)生了具有期望三維形狀114的蜂窩結(jié)構(gòu)110。特別是,一旦帶126連接在一起形成蜂窩結(jié)構(gòu)110,這個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)110可以具有期望的三維形狀114,而不需要額外的成形操作以得到這種期望的形狀。在這些說明性示例中,制造每條帶126具有基于帶在蜂窩結(jié)構(gòu)110內(nèi)的指定方位的幾何形狀。例如,帶128可配置為具有在蜂窩結(jié)構(gòu)110內(nèi)的指定方位129。該指定方位129可包括帶128相對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)110中的其它帶的位置和/或帶128的取向??捎稍诜涓C結(jié)構(gòu)110中的帶128的任一側(cè)的帶的數(shù)量來確定帶128相對(duì)于其它帶的位置。例如,每條帶126可具有根據(jù)帶126的次序序列分配的位置。帶128的位置可以是在該次序序列中的帶128的分配位置。帶128的取向可關(guān)于期望三維形狀114被限定。例如,非限制性的,當(dāng)期望三維形狀114是圓柱形管狀時(shí),可相關(guān)于圓柱形狀的縱向中心軸線描述帶128的取向。在這些說明性示例中,配置所有的帶126具有相同的取向。帶128在蜂窩結(jié)構(gòu)110中具有折疊狀態(tài)152。帶128可以沿著折線136折疊,以便于帶128從非折疊狀態(tài)150轉(zhuǎn)變?yōu)檎郫B狀態(tài)152,該折線136通常排布為橫向于帶128。在一些情況下,這些折線136可以是假想的折線或概念上的折線。在其它情況下,這些折線136可以采用,例如,墨水、顏料、打孔和/或ー些其它標(biāo)記類型標(biāo)記于帶128上。在非折疊狀態(tài)150,帶128是平面的。換言之,在非折疊狀態(tài)150,帶128是平坦展開的。基于帶128在蜂窩結(jié)構(gòu)110中的指定位置129和帶128的折疊方式,制造在非折疊狀態(tài)150具有預(yù)選擇的幾何形狀的帶128。如所述的,帶128具有第一邊緣138和第二邊緣140。成形帶128的第一邊緣138和第二邊緣140,使得當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)150時(shí),第一邊緣138的至少一部分不平行于第二邊緣140的至少一部分。特別是,當(dāng)帶在折疊狀態(tài)152時(shí),可配置第一邊緣138具有第一期望輪廓,并且可配置第二邊緣140具有第二期望輪廓。第一期望輪廓和第二期望輪廓中至少ー個(gè)可以沿著整個(gè)相應(yīng)邊緣不是線性的。在這些說明性示例中,帶128包括多個(gè)區(qū)段130。這些區(qū)段130可通常由通常橫向于帶128排列的折線136限定或分隔。帶128的區(qū)段130具有第一區(qū)段邊緣131和第二區(qū)段邊緣133。成形第一區(qū)段邊緣131和第二區(qū)段邊緣133,使得當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)150吋,帶128具有特定的幾何形狀。例如,當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)148吋,區(qū)段130的至少ー個(gè)區(qū)段的第一區(qū)段邊緣不平行于區(qū)段130的至少ー個(gè)其它區(qū)段的第二區(qū)段邊緣。如一個(gè)說明性示例,區(qū)段135具有第一區(qū)段邊緣137和第二區(qū)段邊緣139。第一區(qū)段邊緣137的至少一部分可以不平行于第二區(qū)段邊緣139的至少一部分。在一些情況下,第一區(qū)段邊緣137的至少一部分和/或第二區(qū)段邊緣139的至少一部分可以分別不平行于另ー個(gè)帶區(qū)段的另ー個(gè)第二區(qū)段邊緣的至少一部分和/或另ー個(gè)第一區(qū)段邊緣的至少ー部分。·
·
此外,帶128的區(qū)段130的至少ー個(gè)區(qū)段可以具有帶有第一曲率半徑的第一區(qū)段邊緣和帶有第二曲率半徑的第二區(qū)段邊緣,其中第一曲率半徑和第二曲率半徑是相同或不同的。在一些示例性示例中,帶128的區(qū)段130的至少ー個(gè)區(qū)段可以具有至少ー個(gè)區(qū)段邊緣,該至少ー個(gè)區(qū)段邊緣具有沿著該區(qū)段邊緣長度變化的曲率半徑。在一些說明性示例中,帶128的區(qū)段130包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段132和多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段134。在這些示例中,節(jié)點(diǎn)區(qū)段132和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段134可交替,使得在帶128中沒有相同類型的兩部分相互鄰近。如本文所采用的,帶的“節(jié)點(diǎn)區(qū)段”,例如節(jié)點(diǎn)區(qū)段132之一,是配置在連接另一條帶的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)區(qū)段的帶的區(qū)段。換言之,設(shè)定帶的節(jié)點(diǎn)區(qū)段,使得另一條帶將可與節(jié)點(diǎn)區(qū)段的ー側(cè)接觸并且在節(jié)點(diǎn)區(qū)段的這ー側(cè)與帶連接。本文所采用的,帶的“非節(jié)點(diǎn)區(qū)段”,例如非節(jié)點(diǎn)區(qū)段134之一,可以是帶的ー個(gè)區(qū)段,該區(qū)段不與另一條帶的任何區(qū)段接觸。換言之,帶的非節(jié)點(diǎn)區(qū)段設(shè)置為使得當(dāng)另一條帶與該帶連接時(shí),非節(jié)點(diǎn)區(qū)段的兩側(cè)仍是暴露的。在一個(gè)說明性示例中,當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)150時(shí),在節(jié)點(diǎn)區(qū)段132中的節(jié)點(diǎn)區(qū)段的第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣可以是至少部分線性的。進(jìn)ー步,當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)150時(shí),在非節(jié)點(diǎn)區(qū)段134的非節(jié)點(diǎn)區(qū)段的第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣是至少部分彎曲的且相互不平行。例如,當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)150時(shí),在節(jié)點(diǎn)區(qū)段132中的節(jié)點(diǎn)區(qū)段可以具有線性且平行的第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣。進(jìn)ー步,在非當(dāng)帶128在非折疊狀態(tài)150時(shí),節(jié)點(diǎn)區(qū)段134中的非節(jié)點(diǎn)區(qū)段可以具有彎曲的且不平行的第一區(qū)段邊緣和第二區(qū)段邊緣。在這ー示例中,節(jié)點(diǎn)區(qū)段可以是矩形的,而非節(jié)點(diǎn)區(qū)段可以是梯形-類型形狀的。特別是,非節(jié)點(diǎn)區(qū)段可以是彎曲的梯形形狀。在這ー說明性示例中,當(dāng)將帶128折疊至折疊狀態(tài)152時(shí),節(jié)點(diǎn)區(qū)段132的第一區(qū)段邊緣的至少部分可以是基本相互平行,并且非節(jié)點(diǎn)區(qū)段134的第一區(qū)段邊緣的至少部分相對(duì)于節(jié)點(diǎn)區(qū)段132的第一區(qū)段邊緣可以是呈角度的和/或彎曲的。進(jìn)ー步,當(dāng)帶128在折疊狀態(tài)152時(shí),帶128的第一邊緣138和第二邊緣140可以基本上分別與第一表面形狀120和第二表面形狀122的該部分一致,對(duì)應(yīng)于帶128在蜂窩結(jié)構(gòu)110中的設(shè)定方位129。特別是,第一邊緣138可以基本上與沿著第一表面形狀120的彎曲或另ー幾何特征一致,并且第二邊緣140可以基本上與沿著第二表面形狀122的彎曲或另ー幾何特征一致。沿著第一表面形狀120的彎曲可以具有沿著該彎曲長度的ー個(gè)或更多個(gè)不同的曲率半徑。類似的,沿著第二表面形狀122的彎曲可以具有沿著該彎曲長度的一個(gè)或更多個(gè)不同的曲率半徑。換言之,帶128的第一邊緣138和/或第二邊緣140可以具有沿著這些邊緣長度的ー個(gè)或更多個(gè)不同的曲率半徑。該不同的曲率半徑范圍可以在零以上至無窮大之間,當(dāng)?shù)谝贿吘?38和第二邊緣140中的ー個(gè)的一部分的曲率半徑是無窮大時(shí),該部分 可以是直的或線性的。以這種方式,用作產(chǎn)生蜂窩結(jié)構(gòu)110的帶126可以以多種不同方式實(shí)施。在ー個(gè)說明性示例中,每條帶126可以以類似于上述帶128的方式實(shí)施,使得所有的帶126在折疊狀態(tài)150具有相同的幾何形狀。具有相同幾何形狀的每條帶126與帶126具有不同幾何形狀時(shí)相比,可容許更快且更容易地制造帶126。進(jìn)一歩,當(dāng)所有的帶126具有相同幾何形狀時(shí),可更快更容易地實(shí)現(xiàn)帶126的組裝以形成蜂窩結(jié)構(gòu)110。然而,在一些說明性示例中,帶126的一部分可具有與上述帶128相同的幾何形狀,而帶126的另一部分可具有不同的幾何形狀。在其它說明性示例中,可制造各條帶126具有不同幾何形狀。上述的帶128,當(dāng)在折疊狀態(tài)152時(shí),可以與在相應(yīng)折疊狀態(tài)的至少另一條帶連接在一起,以形成組成蜂窩結(jié)構(gòu)110的單元112中的至少一部分。例如,當(dāng)帶128在折疊狀態(tài)152吋,帶128的一側(cè)可以與在相應(yīng)折疊狀態(tài)的帶126中的另一條帶連接在一起,以形成單元排113之一。這些帶的非節(jié)點(diǎn)部分形成単元排中單元的壁。在這些說明性示例中,可以配置單元112使得單元112中的至少ー個(gè)單元的至少兩個(gè)閉合平行橫截面是不同的。本文所采用的,単元的“閉合橫截面”是具有由単元壁形成的封閉邊界的単元橫截面。在一個(gè)說明性示例中,単元的閉合平行橫截面可以是垂直于通過單元的中心軸線的橫截面。這些閉合平行橫截面可以是相互不同的,其可具有不同尺寸、不同形狀和/或不同其他類型。例如,在一些情況下,単元的至少兩個(gè)閉合平行橫截面可以具有不同的周長。本文所采用的橫截面的“周長”是該橫截面的邊界長度。進(jìn)ー步,在其它情況下,単元的至少兩個(gè)閉合平行橫截面可以具有不同的面積。本文所采用的,橫截面的“面積”是該橫截面在邊界內(nèi)的面積。在一些說明性示例中,垂直于通過単元的中心軸線的単元中至少兩個(gè)平行橫截面可以具有不同的形狀。當(dāng)然,在其它說明性示例中,上述帶128可以是形成蜂窩結(jié)構(gòu)110中所采用的唯一帶。例如,當(dāng)帶128在折疊狀態(tài)152時(shí),帶128可以形成整個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)110。帶128可以沿著ー個(gè)方向折疊,周邊纏繞,并且之后沿著相反的方向折疊任意次,以形成蜂窩結(jié)構(gòu)110。由于折疊和纏繞了帶128,可以將帶128的節(jié)點(diǎn)區(qū)段132連接在一起,使得產(chǎn)生蜂窩結(jié)構(gòu)110的單元112。與制造需要剪切和連接在一起的多條帶相比,制造具有形成蜂窩結(jié)構(gòu)110所需的單條帶可以是節(jié)約時(shí)間和/或可以是更容易的。例如,采用多條帶可能需要額外的努力和時(shí)間,以在折疊并連接不同帶以形成蜂窩結(jié)構(gòu)110的過程中保持帶的軌跡,特別是帶具有不同幾何形狀時(shí)。在這些示例性示例中,用于形成蜂窩結(jié)構(gòu)110的不同的帶126可以由任意數(shù)量的不同材料組成。在一些情況下,所有帶126可由相同類型的材料或材料的組合組成。在其他情況下,不同的帶126可由不同類型的材料或材料的組合組成。帶126可以由,例如但不限干金屬、金屬合金、陶瓷材料、塑料材料、復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)塑料材料、非金屬纖維增強(qiáng)塑料材料、鋁、鈦和/或其它類型材料組成。在一些情況下,一條或更多條帶126可由相同和/或不同的材料的層組成。圖I所描述的制造環(huán)境100不意味著暗示可以實(shí)施說明性實(shí)施例的方式的物理或建構(gòu)限制??刹捎闷渌M件添加或取代上述之一。ー些組件是可任選的。同時(shí),呈現(xiàn)這些方框以闡述ー些功能性組件。當(dāng)在說明性實(shí)施例中實(shí)施時(shí),這些方框中的一個(gè)或更多個(gè)可以結(jié)合、劃分或結(jié)合和劃分成不同的方框。
現(xiàn)參考附圖2-10,它描述了實(shí)施附圖I所述蜂窩結(jié)構(gòu)110的ー種方式。在附圖2-10中,描述了通過六角形単元形成蜂窩結(jié)構(gòu)的ー個(gè)示例?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖2,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了芯的示意圖。在圖2中,芯200可以是圖I中芯108的一種實(shí)施的ー個(gè)示例。芯200可以是在這些說明性示例中的蜂窩結(jié)構(gòu)。換言之,芯200可以采用蜂窩結(jié)構(gòu)實(shí)施,例如圖I中的蜂窩結(jié)構(gòu)110。為了便于描述,芯200顯示為具有直線軸線204和厚度212的規(guī)則圓柱體形狀。芯200包括一系列折疊的以并排方式連接在一起的帶205。帶205精密成形,使得當(dāng)帶205折疊并連接在一起時(shí),其形成期望的彎曲的蜂窩幾何形狀,包括一系列鄰接的六角形単元202,這些六角形單元202從芯的外表面向芯的內(nèi)表面延伸的并具有厚度212。以這種方式將足夠數(shù)量的帶205連接在一起,可形成具有期望曲率的圓柱狀的幾何形狀的任意部分。每個(gè)鄰接的単元202包括多個(gè)壁和分別對(duì)應(yīng)于芯200的外表面和內(nèi)表面的頂部和底部六角形面,該壁包括節(jié)點(diǎn)壁和非節(jié)點(diǎn)壁。節(jié)點(diǎn)壁214是提供用于將兩個(gè)相鄰帶205連接在一起的面的壁,如圖10所示。非節(jié)點(diǎn)壁216是包括単元202的所有其它壁。如下所述,節(jié)點(diǎn)壁214是從頂面向底面內(nèi)部漸細(xì)的,使得頂面面積大于底面面積,并且每個(gè)單元202具有漸細(xì)的楔形。不同于從平面蜂窩芯制造彎曲的蜂窩芯的方法,從平面蜂窩芯制造彎曲的蜂窩芯的方法可要求向平面蜂窩芯施加更強(qiáng)的力,本文所提供的方法和材料容許制造最簡(jiǎn)化成形的具有期望曲率的蜂窩芯,而無需施加強(qiáng)力。圖9中顯示了帶幾何形狀的具體示例的特寫圖,該帶幾何形狀可用于形成如圖I所示的規(guī)則圓柱體蜂窩芯。帶900處于非折疊或平面狀態(tài)。由于圓柱體是規(guī)則的,帶900的幾何形狀也是規(guī)則的——其包括跟隨有梯形區(qū)段802的矩形區(qū)段804的重復(fù)系列。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)于較不規(guī)則的芯幾何形狀,帶的幾何形狀不是必須規(guī)則的。因此,對(duì)于不規(guī)則成型的蜂窩芯,帶可包括一系列具有彼此不同形狀的區(qū)段。本文所采用的術(shù)語“區(qū)段”涉及包括帶的離散的形狀,例如矩形804和梯形802。在矩形區(qū)段804中,頂部邊緣和底部邊緣是直的并且垂直于形成該區(qū)段側(cè)邊緣的折線。在梯形區(qū)段802中,頂部邊緣和底部邊緣是彎曲的,以與形成的蜂窩芯的內(nèi)表面和外表面的曲率一致或匹配。如上所述,可依據(jù)期望的蜂窩芯幾何形狀改變這些區(qū)段形狀。應(yīng)當(dāng)理解的是,帶的幾何形狀由這些區(qū)段的形狀所限定。例如,根據(jù)以下情況限定圖9中帶900的幾何形狀將具有規(guī)定形狀的矩形區(qū)段與具有限定形狀的梯形區(qū)段連接在一起,等。區(qū)段形狀的這種特殊結(jié)合的結(jié)果就是,當(dāng)帶在平面或非折疊狀態(tài)時(shí),帶的邊緣整個(gè)是沿著帶的長度“彎曲的”。然而,這個(gè)曲率是不必須出現(xiàn)在所有依據(jù)本發(fā)明原則所用的帶的幾何形狀中。然而,當(dāng)折疊時(shí),折疊的帶的邊緣是直的。除了通過蜂窩芯200的幾何形狀限定外,帶900的幾何形狀還可由単元202的形狀限定。在圖2中,這些單元是延長的、漸細(xì)的六角形単元。優(yōu)選地,這些單元的形狀被確定,且之后基于單元的形狀確定帶的幾何形狀。以下參考附圖4和5及附圖6-9描述更具體的細(xì)節(jié)。圖9公開了ー個(gè)優(yōu)選的用于確定帶幾何形狀的方法。在具有依據(jù)本發(fā)明原則形成的不同幾何形狀的帶之間的共同特征是,設(shè)計(jì)帶的每個(gè)區(qū)段的邊緣是精確地或非常接近地匹配其形成的蜂窩芯的部分的形狀。對(duì)于圖9中描述 的示例帶900,邊緣818是彎曲的。當(dāng)這條帶900是折疊的吋,如圖8所示,圖8描述了嵌入規(guī)則圓柱體的折疊帶的區(qū)段的特寫圖,邊緣818匹配由其形成的蜂窩芯的外表面區(qū)段的曲率。由橢圓形824表征這個(gè)曲率。如圖所示,邊緣818匹配該橢圓824的曲率,其表示了在邊緣818方向的圓柱狀表面的曲率。也可看出,直的而非彎曲的邊緣816,匹配由此形成的蜂窩芯的外表面的部分的形狀。因?yàn)檫吘?16平行于圓柱體的軸線,且因?yàn)閳A柱狀表面簡(jiǎn)單地是沿該方向的直線,“匹配”該直線的邊緣816是不彎曲的。以下公開詳細(xì)說明了確定帶、邊緣和區(qū)段的幾何形狀的方法。本文所討論的多種物體的形狀可以采用幾何原理確定。一些幾何確定可以采用基本的數(shù)學(xué)原理做出。然而,對(duì)于復(fù)雜形狀,當(dāng)可采用基本的數(shù)學(xué)原理吋,考慮采用數(shù)值方法來確定這些物體的形狀是更實(shí)用的。由于采用數(shù)理方法確定復(fù)雜幾何形狀的最有效工具之ー是3D CAD軟件,本文所提供的ー些內(nèi)容將參考這類軟件的操作指導(dǎo)。事實(shí)上,任何可以進(jìn)行這些操作或等同行為的3D CAD軟件包,應(yīng)適合于做出本文公開的幾何確定的任務(wù)。一種這類軟件包是來自法國、V6lizy_Villacoublay 的 Dassault Systemes 的 CATIA?,F(xiàn)參考附圖3-10,依據(jù)說明性實(shí)施例描述了用于制造具有期望彎曲幾何形狀蜂窩芯的過程的附圖。在附圖3-10中描述的過程可以是ー種方式的示例性示例,其中芯,例如圖2中的蜂窩芯200可以由期望彎曲幾何形狀形成。現(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖3,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了流程圖形式的形成蜂窩芯的一般過程的示意圖。這個(gè)過程可參考數(shù)學(xué)表征或采用計(jì)算機(jī)模型表征的多種幾何形狀。在步驟300中,選擇需要建立的蜂窩芯的內(nèi)表面和外表面形狀。這些表面表現(xiàn)了采用本發(fā)明的方法制造的最終產(chǎn)品的內(nèi)壁和外壁。由此,以數(shù)學(xué)參數(shù)化或3D CAD計(jì)算機(jī)模型的形式為期望管狀形狀的內(nèi)表面和外表面提供期望的管狀形狀。應(yīng)當(dāng)理解的是,這種管狀形狀可以是多種的彎曲圓柱狀幾何形狀。還應(yīng)當(dāng)理解的是,這些內(nèi)表面和外表面可以是多種方式。特別是,內(nèi)表面和外表面可以表現(xiàn)蜂窩芯的實(shí)際幾何形狀的近似。進(jìn)一歩,內(nèi)表面和外表面可以表現(xiàn)蜂窩芯的“意欲的”整體形狀。然而,這些表面可以不必然表現(xiàn)實(shí)際完成的蜂窩芯產(chǎn)品的幾何形狀。例如,圖7描繪了內(nèi)表面705和外表面703,其都是圓柱形狀。然而,例如從圖2中可以看出,蜂窩芯的實(shí)際形狀是由多個(gè)六角形單元組成的復(fù)合結(jié)構(gòu),所述多個(gè)六角形単元一起形成圓柱形狀。由此,內(nèi)表面和外表面是用于設(shè)計(jì)具有期望整體形狀的蜂窩芯的簡(jiǎn)單分析工具。
在步驟302中,選擇帶的取向。這些帶沿著蜂窩芯平放的方向。帶取向涉及蜂窩芯単元的形狀及帶本身的幾何形狀。優(yōu)選地,應(yīng)當(dāng)選擇帶取向使得可采用最少數(shù)量的不同帶幾何形狀來制造蜂窩芯。希望使用盡可能少的帶幾何形狀來保證成本和制造時(shí)間效率。這可由以下方法實(shí)現(xiàn)確定圓柱體対稱的方向,之后選擇帶取向使得其對(duì)準(zhǔn)該對(duì)稱。如果這被最佳地實(shí)現(xiàn),可采用相同幾何形狀的帶以形成整個(gè)圓柱狀芯。參考附圖4-9,以下描述進(jìn)ー步的細(xì)節(jié)。在步驟304中,確定形成蜂窩芯的単元的樣式的形狀、尺寸和位置。每個(gè)單元具有內(nèi)面和外面,其分別位于圓柱狀芯的內(nèi)表面和外表面上。単元的形狀可以是預(yù)知或預(yù)確定的。替換地,可采用如圖4和5公開的步驟確定単元的形狀。需要確定的帶的幾何形狀是基于確定的単元形狀。
通常,例如如圖2所示,成形并布置単元202使其形成互鎖單元202的交錯(cuò)系列是有益的。雖然這一般通過選擇六角形單元來實(shí)現(xiàn),但是多種互鎖単元是已知的,并且可依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)用于本發(fā)明??刹捎萌魏味噙呅?,包括具有彎曲邊緣的形狀。優(yōu)選地,成形単元使得節(jié)點(diǎn)-壁大體平行于帶取向,以便鄰近帶之間的連接。從來自SAEInternationalffarrendale, PA, USA的用于產(chǎn)品編碼AMS4177的標(biāo)準(zhǔn)文件中可以找到非六角形的ー個(gè)示例。該文件中描述的單元形狀具有不規(guī)則形狀,其可稱作具有寬的、彎曲的、碗狀底部和狹窄三角形頂部的“闊邊帽”。這些形狀形成単元的互鎖樣式,其中兩個(gè)鄰近單元的碗狀部分之間的間距與在交錯(cuò)位置的另ー單元的狹窄三角形頂部形狀是相同的,并且類似的,兩個(gè)鄰近単元的狹窄三角形頂部之間的間距和在交錯(cuò)位置的另ー單元的碗狀底部形狀是相同的。在步驟306中,基于在步驟304種確定的單元樣式來確定構(gòu)成圓柱狀蜂窩芯的帶的幾何形狀。參考附圖6-9,以下更細(xì)節(jié)地描述用于確定這些帶的幾何形狀的方法??梢钥紤],確定物理物體的幾何形狀的步驟304和306可以利用數(shù)學(xué)原理、計(jì)算機(jī)方法或二者的一些結(jié)合來進(jìn)行。在步驟308中,將由期望材料制成的平帶剪切為在步驟306中指定的幾何形狀。在步驟310中,將剪切的帶并排排列,并且在節(jié)點(diǎn)壁處使得鄰近的帶連接在一起。可以在將帶連接在一起之前預(yù)折疊帯。替換地,可以在平的時(shí)候,在折疊之前,將帶沿著折疊線預(yù)壓、連接在一起,并且之后展開至期望形狀。如本文所采用的,“預(yù)壓”意味著將帶預(yù)劃痕或預(yù)彎,使得在施加合適的カ的時(shí)候,帶在折疊線處彎曲。通過帶幾何形狀的作用,形成期望的芯幾何形狀。替換地,不需要預(yù)壓帯。代之,當(dāng)將兩條帶連接在一起吋,帶的連接在一起的部分(即節(jié)點(diǎn)-壁)相比于帶的其它部分是更堅(jiān)固的和/或更硬的。當(dāng)展開連接的一堆帶時(shí),非連接區(qū)段彎曲,同時(shí)連接部分維持基本剛性。由此,展開的一堆帶將形成期望的単元形狀。參考附圖10,以下進(jìn)ー步解釋排列和連接帶的細(xì)節(jié)過程。現(xiàn)參考圖4和5,公開了ー種用于確定構(gòu)成蜂窩芯的単元的樣式的形狀的方法。應(yīng)當(dāng)理解的是,這些方法以幾何形狀為參照,該幾何形狀可用數(shù)學(xué)參數(shù)化或3D CAD模型表征,并且可采用基本的數(shù)學(xué)原理或數(shù)值方法或CAD軟件來確定本文所公開的形狀。圖4是用于確定單元形狀的步驟示意圖,而圖5提供了一個(gè)示例圓柱形幾何形狀的描述,其說明了進(jìn)行那些步驟的ー個(gè)示例。期望的圓柱芯幾何形狀500在這個(gè)示例中表現(xiàn)為中空?qǐng)A柱體,具有內(nèi)表面502和外表面504,并且不具有在圖2中描述的六角形單元。一旦全部帶被制造并連接在一起,該芯幾何形狀表現(xiàn)該蜂窩芯將最終具有的期望整體結(jié)構(gòu)。在步驟400中,選擇將制造的蜂窩結(jié)構(gòu)的期望幾何形狀,并且以期望形狀的外表面和內(nèi)表面的形式提供該期望幾何形狀??捎肅AD模型或數(shù)學(xué)幾何形狀描述來表征這種幾何形狀。圖5中描繪的中空?qǐng)A柱狀幾何形狀500是具體期望形狀的ー個(gè)示例。如上所述,期望幾何形狀可以包括任意具有曲率、厚度或橫截面變化的多種中空管狀形狀。圖5中描繪的芯幾何形狀500具有內(nèi)表面502和外表面504。該內(nèi)表面502和外表面504都是圓柱狀的,但具有不同的半徑。內(nèi)表面502嵌入外表面504內(nèi),以形成具有厚度的中空?qǐng)A柱管,該厚度由兩個(gè)半徑之間的差值所定義。用于制造這個(gè)形狀的帶(該圖中未示出)將具有近似等同于該厚度的高度。這個(gè)示例形狀是簡(jiǎn)單的具有直線軸線和恒定橫截面的中空規(guī)則圓柱體。通過以期望ニ維橫截面(例如,六角形)的形式選擇單元的“形狀”,并且將所選擇的ニ維橫截面投影在圓柱體的內(nèi)表面和外表面上來確定每個(gè)單元的形狀。如上所述,雖然·通常以六角形的形狀形成単元,但是也替換擇很多其它形狀。在步驟402中,選擇期望的橫截面和從橫截面到圓柱體軸線的距離。取向這種期望的ニ維橫截面,使得在橫截面的中心該橫截面垂直于圓柱體的半徑。如果圓柱體500的軸線510沒有彎曲,那么其對(duì)于使得在期望ニ維橫截面中至少兩個(gè)邊緣相互近似平行是有利的,因?yàn)檫@提供了用于使鄰近帶粘附在一起的表面。這兩個(gè)邊緣對(duì)應(yīng)于單元中的節(jié)點(diǎn)壁。類似的,如果圓柱體500的軸線510具有彎曲,其對(duì)于使得在二位橫截面中的兩個(gè)邊緣平行于軸線彎曲的半徑是有利的,因?yàn)檫@有利于平行于圓柱體軸線彎曲的半徑的鄰近帶之間的連接。同樣,這些兩個(gè)邊緣對(duì)應(yīng)于單元中的節(jié)點(diǎn)壁。這些兩個(gè)邊緣的取向?qū)?yīng)于“帶取向”,這是沿著帶位于其中的芯表面的方向。這些兩個(gè)邊緣應(yīng)大致與帶取向?qū)?zhǔn),由此鄰近帶中的這些邊緣將相互平行。在如圖5所示的示例中,選擇規(guī)則六角形506為期望的ニ維橫截面506,并且規(guī)則六角形506的中心508離圓柱體500的軸線510為期望的距離X。在步驟404中,ニ維橫截面是投影于圓柱體的外表面和內(nèi)表面以分別形成単元的外面和內(nèi)面??赏ㄟ^從橫截面的頂點(diǎn)向圓柱體的軸線劃線來完成該投影。優(yōu)選地,劃線至軸線上的兩點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè),將橫截面的頂點(diǎn)分為兩組,這兩組通過垂直于軸線510并且穿過橫截面506的中心508的線來分隔。這兩組在橫截面的中心508的相對(duì)側(cè)面上。將來自相同組中的每個(gè)頂點(diǎn)的線劃至軸線上的相同點(diǎn),如圖5所示。優(yōu)選地,這些線中的一條垂直于軸線,而其它線不必須垂直。該垂直線從平行于帶取向的平面上的頂點(diǎn)開始劃,并且ニ等分橫截面。在圖5中,線514從橫截面的頂點(diǎn)516劃至圓柱體500的軸線510。這導(dǎo)致楔518從橫截面506插向圓柱體500的軸線510,并且分別在內(nèi)表面502和外表面504產(chǎn)生內(nèi)投影522和外投影520。在步驟406中,外面和內(nèi)面的頂點(diǎn)由形成単元的邊緣連接。其結(jié)果是形成蜂窩結(jié)構(gòu)的ー個(gè)單元的單元形狀和單元位置,該蜂窩結(jié)構(gòu)具有由單元的壁高度所定義的厚度。在圖5中,可以看到單元512。在步驟408中,為了期望的在整個(gè)圓柱體蜂窩結(jié)構(gòu)上的單元的足夠數(shù)量,確定單元形狀和位置。如果圓柱體在形狀上足夠規(guī)則(例如,具有恒定橫截面、恒定軸線曲率或零軸線曲率),可在圓柱體的一部分或整個(gè)圓柱體重復(fù)確定的単元形狀。在那種情況下,只需要確定單元形狀一次,或者有限數(shù)量次。如果圓柱體不足夠規(guī)則,根據(jù)需要確定用圓柱體每個(gè)點(diǎn)的單元形狀。例如,對(duì)于具有直線軸線和恒定圓形橫截面的規(guī)則圓柱體,単元的形狀將在圓柱體上的任何點(diǎn)都是相同的,因?yàn)閳A柱體幾何形狀完全一致。在另一方面,對(duì)于漸細(xì)的圓柱體(即截頭圓錐或圓錐形的圓柱),単元形狀可從漸細(xì)圓柱體的一端到另一端變化。然而,如果漸細(xì)圓柱體是徑向?qū)澐Q的(例如,其具有從圓柱體的一端向另一端減小半徑的圓形橫截面),那么可圍繞對(duì)稱軸線重復(fù)單元的樣式(例如,可采用相同的單元樣式用于位于沿漸細(xì)圓柱體長度方向上的単元的樣式)。這些對(duì)稱類型的任ー種都可用于確定在整個(gè)圓柱體中帶的幾何形狀相同的程度(并且由此選擇期望的帶取向)。彼此相同的単元形狀序列(即使在每個(gè)序列中的所有単元可能不具有相同的形狀)容許產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于単元形狀的相同序列成形的相同形狀的帯。優(yōu)選地,選擇帶取向使得帶與單元形狀的相同序列的方向一祥。
如果圓柱體的軸線是彎曲的,那么單元的形狀沿著圍繞圓柱體的軸線的方向變化。如果圓柱體的軸線具有恒定的曲率,那么存在対稱性(圍繞彎曲的軸線旋轉(zhuǎn)),并且在該對(duì)稱方向上存在相同的單元樣式(例如,對(duì)于環(huán)形,或者環(huán)形的一部分,在平行于圓柱體橫截面的方向上存在相同的單元樣式)。額外的這種對(duì)稱性可被確定并且與確定合適的帶幾何形狀有夫,下面將更詳細(xì)討論。圖6-9描述了ー種確定包括蜂窩芯的帶的幾何形狀的方法。這種方法從步驟600開始,通過提供以數(shù)學(xué)語言或計(jì)算機(jī)模型的形式表征具有預(yù)定單元形狀樣式的蜂窩芯圓柱體。這種表征既可以是預(yù)定義的或采用上述內(nèi)容確定的。分析蜂窩芯的整體幾何形狀及單元的幾何形狀以確定用于形成蜂窩芯的帶的幾何形狀。雖然圖4B-4D提供的幾何形狀示例是具有大致相同六角形単元的規(guī)則圓柱體(直線軸線,恒定圓形橫截面),但是本文公開的原則可廣泛應(yīng)用于多種圓柱狀幾何形狀。分析在圓柱體中的単元的計(jì)算機(jī)模型表征或數(shù)學(xué)表征,并將其“劃分”以形成半體単元的至少ー個(gè)線性序列。術(shù)語“劃分”涉及數(shù)學(xué)或計(jì)算機(jī)操作,其中通過表面例如平面“切割”被限定的幾何形狀,以確定該被限定幾何形狀的部分的形狀。劃分的方向大致跟隨帶取向的方向。更具體地,通過鄰近在帶取向方向上的臨近單元的節(jié)點(diǎn)壁的表面劃分在圓柱體中的単元的表征。成形這個(gè)表面以跟隨帶取向并且鄰近単元的節(jié)點(diǎn)壁。進(jìn)ー步,可以替換地將每個(gè)表面劃分為兩半,并且之后使其臨近蜂窩芯的単元。為了獲得半體単元的線性序列,在步驟602中,提供至少兩個(gè)這樣的表面——這兩個(gè)表面“包圍”具有交替取向的半體單元的序列。本文也將這些劃分的表面稱作“劃分壁”。在圖7中,顯示了兩個(gè)這樣的劃分壁701、702。為清楚起見,圖7只描繪了在圓柱體700中的單元的一小部分。這些壁沿著圓柱體在平行于圓柱體700的軸線710的方向,并且具有平行于圓柱體500的半徑708的高度706。需要指出在該示例中,帶取向是在平行于圓柱體的軸線710的方向,這是為何表面701、702沿著該方向。在步驟604中,確定半體單元的線性序列。這ー序列是在具有兩個(gè)相鄰劃分表面的芯的模型上進(jìn)行切割操作(例如,用CAD軟件)的結(jié)果。在圖7中,在兩個(gè)相鄰的劃分壁701和702之間,顯示了半體単元720的線性序列。半體單元720的這種線性序列包括一系列在交替取向的半體單元。姆個(gè)半體單元具有單元壁。在步驟606中,確定在半體單元的線性序列中的每個(gè)壁的形狀。在圖7中,半體單元720的線性序列具有組成跟隨有節(jié)點(diǎn)壁714的非節(jié)點(diǎn)壁712的交替序列。應(yīng)當(dāng)確定在半體単元的線性序列中的所有単元壁形狀。半體単元的線性序列的形狀與如下帯的形狀相同,所述帶位于對(duì)應(yīng)于在兩相鄰劃分壁701和702之間的空間的帶方位,并且折疊以形成半體単元的線性序列。可以采用CAD軟件或?qū)?jiǎn)單幾何形狀應(yīng)用數(shù)學(xué)原理來實(shí)現(xiàn)這種帶形狀的確定。如果帶的幾何形狀是足夠規(guī)則的(即,如果帶包括相同的半體単元),那么僅必須計(jì)算整個(gè)帶的幾何形狀的小部分——可對(duì)帶的整個(gè)長度重復(fù)這部分。在步驟608中,基于來自步驟606的壁形狀確定平面帶的幾何形狀。這將參照附圖9進(jìn)行詳細(xì)描述。在步驟610中,根據(jù)需要對(duì)于要求形成期望圓柱狀幾何形狀的帶的每種類型重復(fù)步驟602至608。在描述了規(guī)則圓柱體的圖7中,只存在一種帶幾何形狀類型。因此,已經(jīng)確定的帶幾何形狀可用于整個(gè)圓柱體,而不需要重復(fù)步驟602至606。圖8描述了用于具有規(guī)則圓柱狀幾何形狀(恒定圓形橫截面,不彎曲軸線)的蜂窩結(jié)構(gòu)的一個(gè)完整半體單元720的表征的一部分(在該圖右側(cè))和另ー個(gè)半體單元的一部分(在該圖左側(cè))的特寫圖。在該圖中的所描述的每個(gè)半體単元720具有兩個(gè)非節(jié)點(diǎn)壁802和一個(gè)節(jié)點(diǎn)壁804。顯示了每個(gè)壁802、804的頂點(diǎn)806、807、808、809和邊緣816、817、818、819。節(jié)點(diǎn)壁804具有頂部邊緣816,底部邊緣817及兩個(gè)側(cè)部邊緣820。非節(jié)點(diǎn)壁802具有兩個(gè)側(cè)部邊緣820,頂部邊緣818和底部邊緣819。該節(jié)點(diǎn)壁804的頂部邊緣816和底部邊緣817在長度上是相同的,兩個(gè)側(cè)部邊緣820也一祥。該節(jié)點(diǎn)壁804和非節(jié)點(diǎn)壁802的側(cè)部邊緣820在長度上也是相同的,且彼此成角度a??赏ㄟ^延長第一線從頂點(diǎn)809垂直于軸線(該圖中未示出)到軸線上的點(diǎn),并延長第二線從頂點(diǎn)813到軸線上的相同點(diǎn)來確定該角度a。在這兩條線之間的角度等于角度a。非節(jié)點(diǎn)壁802的頂部邊緣818和底部邊緣819具有與芯圓柱體700的幾何形狀一致的曲率。因?yàn)轫敳窟吘?18沿著圓柱體的外表面703,并且底部邊緣819沿著圓柱體的內(nèi)表面705,并且因?yàn)橥獗砻?03具有比內(nèi)表面705更大的半徑,所以頂部邊緣818比底部邊緣819長。通過使平面與圓柱體700的外表面703相交來將頂部邊緣818成形為類似橢圓形的弧區(qū)段。該平面平行于圓柱體的半徑,并且包含頂部邊緣818的兩個(gè)頂點(diǎn)807、806。類似的,通過使平面與圓柱體的內(nèi)表面交叉來將底部邊緣819成形為橢圓形的弧區(qū)段。該平面平行于圓柱體的半徑,并且包含底部邊緣819的兩個(gè)頂點(diǎn)809、808。如果成形単元近似為規(guī)則六角形,這些平面可以近似為平行于半徑且相對(duì)于軸線旋轉(zhuǎn)大約120度的平面。在圖8中,沒有直接顯示這些平面——只顯示了平面分別與圓柱體的內(nèi)表面705和外表面703的交叉。這些交叉是內(nèi)橢圓弧822和外橢圓弧824,都沿著圓柱體700的表面。用于確定邊緣818-819的形狀的計(jì)算可通過將邊緣818-819近似為具有與圓柱狀表面的半徑相等的半徑的圓弧來簡(jiǎn)化,其中彎曲邊緣818-819位于上述圓柱狀表面上。進(jìn)一歩,可將彎曲的頂部或底部邊緣的弧長度近似為 *R,其中 等于由彎曲邊緣818-819橫穿通過的角度。如果單元的尺寸比圓柱體的半徑小很多,那么這些近似是基本適用的,但是當(dāng)單元尺寸變得接近于圓柱體尺寸時(shí),這些近似變得不準(zhǔn)確。盡管如上描述和說明的帶在圓柱芯幾何形狀所有方位上都是相同的,但是變化的芯幾何形狀可要求不同幾何形狀的帯。出于制造目的,含有最小數(shù)量的帶幾何形狀是有益的。對(duì)于ー些圓柱形狀,只需要制造一個(gè)帶幾何形狀。對(duì)于其它,需要制造少量帶幾何形狀。對(duì)于最復(fù)雜的圓柱幾何形狀,將需要根據(jù)其方位定做每條帶。在圓柱幾何形狀中徑向?qū)ΨQ性的存在,允許沿著平行于該對(duì)稱性的方向使用相同的帶。例如,規(guī)則圓柱體具有圍繞其軸線的徑向?qū)ΨQ性,這意味著如果帶是沿著垂直于圓柱體軸線的方向上,那么可使用相同的帯。漸細(xì)的圓柱體或在其中間具有突出部分的圓柱體 類似地具有圍繞其軸線的徑向?qū)ΨQ性,因此如果帶在由沿著漸細(xì)圓柱體的表面和包含圓柱體縱軸線的平面之間構(gòu)成的交叉線的方向上,可使用相同的帶。進(jìn)一歩,對(duì)于環(huán)形(torus),其是圍繞具有恒定曲率的主軸線的“管”,可使用相同的帶只要布置它們使得它們平行于環(huán)形的主半徑,即,在平行于該環(huán)形主半徑的方向圍繞“管”。換言之,對(duì)于在平行于環(huán)形主半徑方向上被圍繞環(huán)形的“管”的單元的樣式,存在相同的單元的樣式。這是因?yàn)榄h(huán)形是圍繞主軸線具有徑向?qū)ΨQ性的結(jié)構(gòu)——該主軸線是圍繞其纏繞環(huán)形的“管”的軸線。盡管ー些圓柱體幾何形狀可能不具有沿著它們整體長度的這些特征中的任何一個(gè),然而一些圓柱體幾何形狀仍可以劃分為多個(gè)區(qū)段,每個(gè)區(qū)段具有這些特征(例如,環(huán)形的多個(gè)區(qū)段在它們的尾端連接并且相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn),或者環(huán)形區(qū)段跟隨漸細(xì)的直圓柱狀區(qū)段)。對(duì)于這些圓柱體,每個(gè)區(qū)段可采用相同的帶制成。進(jìn)ー步,對(duì)于不精確匹配具有上述特征(例如対稱性)的“理想”形狀之一、但是幾乎匹配這種理想形狀的任何期望幾何形狀,可采用上述方法制造理想形狀,并且之后形成(例如,可通過施加力改變圓柱體的形狀)期望的非理想形狀。盡管在這種情況下要求ー些成形,但是與從平面芯材形成形狀比較,這種成形將是最小的。如圖9所示,一旦確定了所有邊緣的形狀并由此確定了半體単元的壁,可確定平面、非折疊帶900。圖7中描述的帶幾何形狀對(duì)于形成具有恒定圓形橫截面和直線軸線的規(guī)則圓柱體是合適的。非折疊帶900的形狀是平面形狀,其包括由折疊線分隔的連續(xù)區(qū)段,每個(gè)區(qū)段具有等同于在半體単元720的線性序列中的每個(gè)半體単元的壁的形狀。該區(qū)段具有與線性序列720中的壁相同的次序和形狀。該區(qū)段的邊緣的形狀也與對(duì)應(yīng)壁邊緣形狀相同。因此,第一區(qū)段804具有與節(jié)點(diǎn)壁804相同的形狀,第二區(qū)段802具有與非節(jié)點(diǎn)壁802相同的形狀,等。進(jìn)ー步,在平面帶900中的該區(qū)段的次序與如圖7和8所示的単元壁的次序相同。如圖9所示的平面帶900是沿著其長度彎曲的。這ー彎曲不必是光滑彎曲,而是通過矩形區(qū)段802和梯形區(qū)段804的交替直-彎-直邊緣形成,同樣還由于所有梯形區(qū)段804的短邊指向相同的方向的事實(shí)。除了如圖9所示的具體帶幾何形狀外,沿著平面帶長度的彎曲也可伴有剪切形成其他圓柱體幾何形狀的帶幾何形狀。對(duì)于每個(gè)這樣的圓柱狀幾何形狀,形成圓柱體的彎曲的平面帶的曲率將是由于非矩形區(qū)段形狀和彎曲區(qū)段邊緣的結(jié)
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ロ o當(dāng)折疊如圖9所示的帶900時(shí),如圖10所示,帶的邊緣沿著帯長度變直。ー些彎曲存在于對(duì)應(yīng)形成的圓柱體的彎曲的方向。對(duì)于用于形成其他圓柱體幾何形狀的帶,當(dāng)折疊時(shí),這些帶沿著它們的長度可能不是直的。例如,對(duì)于用于形成具有彎曲軸線(并且由此外表面在平行于該軸線的方向上是彎曲的)的圓柱體的帯,該對(duì)應(yīng)的折疊的帶可以是沿著其長度彎曲的,以匹配圓柱體的彎曲表面。當(dāng)確定平面帶形狀900時(shí),通過常規(guī)方法例如沖壓或壓制裝置從基礎(chǔ)材料例如金屬或紙中剪切出實(shí)體帯。之后將這種實(shí)體帶折疊以匹配在圓柱芯中的単元的形狀。該分隔在帶中的區(qū)段的邊緣820表現(xiàn)了在此處將折疊或彎曲的線,本文將其稱作“折疊線”。折疊該平面帶形成對(duì)應(yīng)于半體単元的線性序列的具有槽和脊的波狀帯。應(yīng)使得向帶成形為單元的角度折疊該帯。對(duì)于如圖4C所描述的單元形狀,通過何種壁、節(jié)點(diǎn)區(qū)段804或非節(jié)點(diǎn)區(qū)段802、折疊線820圍繞來確定折疊的方向。如果兩條折疊線820圍繞節(jié)點(diǎn)壁804,那么在那兩條折疊線處在彼此相同的方向折疊。如果兩條折疊線圍繞非節(jié)點(diǎn)壁802,那么在這兩條折疊線處在 彼此相反的方向折疊。以這種方式,實(shí)現(xiàn)兩條折痕在ー個(gè)方向、隨之兩條折痕在相反方向的重復(fù)樣式,并且形成一系列半六角形半體単元。通過半體単元的形狀確定折疊的角度。對(duì)于規(guī)則六角形,以約120°折疊。如圖10所示,一旦切割并折疊帶900,其將連接在一起形成組成圓柱芯的六角形單元線性系列。應(yīng)將帶在它們的節(jié)點(diǎn)壁804連接在一起。以這種方式增加帶,直到將形成期望芯幾何形狀所要求的數(shù)量的帶連結(jié)在一起。如果帶是預(yù)折疊的,那么完成了圓柱芯。替換的,如果帶是簡(jiǎn)單預(yù)壓的,那么當(dāng)需要組裝成完整結(jié)構(gòu)時(shí),可拉開帶使得結(jié)構(gòu)展開并且將帶成形至最終期望的結(jié)構(gòu)。該帶的展開裝配可以被硬化或以其他方式固化至合適幾何形狀。當(dāng)要求最小成形時(shí),本發(fā)明的教導(dǎo)可用于制造具有多種幾何形狀的彎曲的蜂窩芯?,F(xiàn)參考圖11,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了飛機(jī)的示意圖。在這個(gè)說明性示例中,飛機(jī)1100具有附著于機(jī)身1106上的機(jī)翼1102和另ー個(gè)機(jī)翼1104。飛機(jī)1100可包含附著于機(jī)翼1102上的引擎1108和附著于另ー個(gè)機(jī)翼1104上的另ー個(gè)引擎1110。機(jī)身1106可具有尾部1112。水平穩(wěn)定器1114、另ー個(gè)水平穩(wěn)定器1116和垂直穩(wěn)定器1118可附著于機(jī)身1106的尾部1112。機(jī)身1106可由具有圓柱形狀的復(fù)合結(jié)構(gòu)組成,以形成機(jī)身1106的圓柱形狀1119。將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以見到該機(jī)身1106的暴露部分1120。在這個(gè)暴露部分1120中看到蜂窩結(jié)構(gòu)1122。該蜂窩結(jié)構(gòu)1122是形成機(jī)身1106的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。此外,將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以看到附著于機(jī)身1106上的整流裝置1130的暴露部分1124。在這個(gè)暴露部分1124中看到蜂窩結(jié)構(gòu)1126。該蜂窩結(jié)構(gòu)1126是形成整流裝置1130并具有圓錐形狀1128的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以看到機(jī)身1106的機(jī)頭部分1138的暴露部分1132。在這個(gè)暴露部分1132中看到蜂窩結(jié)構(gòu)1134。該蜂窩結(jié)構(gòu)1134是形成機(jī)頭部分1138并且具有圓錐形狀1136的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。進(jìn)ー步,將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以看到機(jī)翼1104的暴露部分1140。在這個(gè)暴露部分1140中看到蜂窩結(jié)構(gòu)1142。該蜂窩結(jié)構(gòu)1142是形成機(jī)翼1104并且具有彎曲形狀1144的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。
進(jìn)ー步,將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以看到機(jī)身1106的機(jī)翼1102的暴露部分1146。在這個(gè)暴露部分1146中看到蜂窩結(jié)構(gòu)1148。該蜂窩結(jié)構(gòu)1148是形成機(jī)翼1102并且具有彎曲表面1150的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。仍進(jìn)一歩,將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以看到機(jī)身1106的尾部1112的暴露部分1152。在這個(gè)暴露部分1152中可以看到蜂窩結(jié)構(gòu)1154。該蜂窩結(jié)構(gòu)1154是形成尾部1112并且具有圓錐形狀1156的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(未示出)移除,可以看到機(jī)身1106的垂直穩(wěn)定器1118的暴露部分1158。在這個(gè)暴露部分1158中可以看到蜂窩結(jié)構(gòu)1160。該蜂窩結(jié)構(gòu)1160是形成垂直穩(wěn)定器1118并且具有彎曲形狀1162的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。此外,將這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的表皮(該圖中未示出)移除,可以看到引擎1110的吊艙1166的暴露部分1164。在這個(gè)暴露部分1164中可以看到蜂窩結(jié)構(gòu)1168。該蜂窩結(jié)構(gòu)1168是形成引擎1166并且具有彎曲形狀1170的復(fù)合結(jié)構(gòu)的芯。
在這個(gè)說明性示例中,蜂窩結(jié)構(gòu)1122、1126、1134、1142、1154和1160可以是用于圖I中所描述的蜂窩結(jié)構(gòu)110實(shí)現(xiàn)的示例。如同所描述的,蜂窩結(jié)構(gòu)可以用于以多種不同形式形成具有不同彎曲性狀類型的多種不同結(jié)構(gòu)。現(xiàn)參考圖12,描述了依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面的來自圖11的蜂窩結(jié)構(gòu)1122的示例性俯視圖。如同所描述的,該蜂窩結(jié)構(gòu)1122由組織為單元排1202的單元1200組成。包括單元1200的單元排1202可以是包括圖I中的單元112的單元排113的ー種實(shí)施方式的ー個(gè)示例。如所描述的,單元排1202對(duì)準(zhǔn)地平行于軸線1204。在這個(gè)說明性示例中,蜂窩結(jié)構(gòu)1122具有彎曲形狀1206。該彎曲形狀1206可沿軸線1204彎曲?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖13,描述了依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面的在圖12中的單元排1202中的單元排的一部分的說明性俯視圖。在該示例性示例中,描述了單元排1300的一部分。單元排1300可以是在圖12中的單元排1202中的ー個(gè)。在這個(gè)示例性示例中,通過連接在一起的第一帶1302和第二帶1304形成單元排1300。第一帶1302和第二帶1304可以分別是折疊狀態(tài)1306和對(duì)應(yīng)的折疊狀態(tài)1308。第ー帶1302和第二帶1304可以連接在一起以形成在單元排1300中的單元1303和1305。如所描述的,第一帶1302包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1310、1312、1314、1316和1318及非節(jié)點(diǎn)區(qū)段 1320、1322、1324 和 1326。第二帶 1304 可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段 1328、1330、1332、1334 和 1336及非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1338、1340、1342和1344。可以采用舉例而非限制性的以下方法將第一帯1302的節(jié)點(diǎn)區(qū)段1310、1314和1318及第ニ帶1304的節(jié)點(diǎn)區(qū)段1328、1332和1336連結(jié)在一起,采用例如但不限于銅焊、焊錫、共固化、共連結(jié)、粘結(jié)連結(jié)和/或ー些其它類型的連接技術(shù),形成在圖13中所描述的單元排1300的區(qū)段。在這個(gè)說明性示例中,単元1303和1305具有六角形形狀。然而,在其它說明性示例中,在蜂窩結(jié)構(gòu)中的単元可以具有其它類型的形狀。以下圖14-16描述了具有非六角形形狀的單元的單元排的示意圖?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖14,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了單元排的一部分的俯視示意圖。在圖14中描述了單元排1400的一部分。單元排1400可包含單元1403和1405。在這個(gè)示例性示例中,單元1403和1405可具有沙漏形狀。如所描述的,可通過第一帶1402和第二帶1404形成單元排1400。第一帶1402可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1406和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1408。節(jié)點(diǎn)區(qū)段1406和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1408可沿著第一帶1402交替。第二帶1404可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1410和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1412。節(jié)點(diǎn)區(qū)段1410和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1412可沿著第二帶1404交替?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖15,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了單元排的一部分的俯視示意圖。在圖15中描述了單元排1500的一部分。單元排1500可包含單元1503和1505。在這個(gè)說明性示例中,單元1503和1505可具有矩形形狀。如所描述的,可通過第一帶1502和第二帶1504形成單元排1500。第一帶1502可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1506和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1508。節(jié)點(diǎn)區(qū)段1506和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1508可沿著第一帶1502交替。第二帶1504可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1510和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1512。節(jié)點(diǎn)區(qū)段1510和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1512可沿著第二帶1504交替?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖16,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了單元排的一部分的俯視示意圖。在 圖16中描述了中描述了單元排1600的一部分。單元排1600可包含單元1603和1605。在這個(gè)示例性示例中,単元1603和1605可具有胡桃類形狀。如所描述的,可通過第一帶1602和第二帶1604形成單元排1600。第一帶1602可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1606和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1608。節(jié)點(diǎn)區(qū)段1606和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1608可沿著第一帶1602交替。第二帶1604可包括節(jié)點(diǎn)區(qū)段1610和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1612。節(jié)點(diǎn)區(qū)段1610和非節(jié)點(diǎn)區(qū)段1612可沿著第二帶1604交替。圖2-16中的示意圖不意味著暗示對(duì)可以實(shí)現(xiàn)示例性實(shí)施例的方式的實(shí)體或建構(gòu)限制??刹捎贸鲜鼋M件外的其它組件,或者可用其它組件替代上述組件。ー些組件可以是任選的。在圖2-16中顯示的不同組件可以是如下示例性示例如何將在圖I中的方框圖中所示的組件實(shí)施為實(shí)體結(jié)構(gòu)。進(jìn)ー步,在圖2-16中所示的ー些組件可以與在圖I中所述組件結(jié)合,或與圖I中所述組件一起使用,或者上述兩種方式皆有?,F(xiàn)參考圖17,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了通過多個(gè)離散帶形成示例性蜂窩結(jié)構(gòu)的示意表征的ー個(gè)示意圖。在圖17中,為清晰示意性表征蜂窩結(jié)構(gòu)1700,忽略蜂窩結(jié)構(gòu)1700的厚度。具體地,在圖17中表征了蜂窩結(jié)構(gòu)1700的外表面1701。通過以表征形式示意性顯示的離散帶1702形成蜂窩結(jié)構(gòu)1700。帶1702相互對(duì)準(zhǔn)平行。盡管帶1702可在節(jié)點(diǎn)區(qū)段連結(jié)在一起,但是為了更清楚的顯示帶1702的離散性質(zhì),在圖17中沒有顯示這些細(xì)節(jié)。現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖18,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了通過單ー連續(xù)帶形成的蜂窩結(jié)構(gòu)的示意性表征的示意圖。在這個(gè)說明性示例中,為清晰示意性表征蜂窩結(jié)構(gòu)1800,忽略蜂窩結(jié)構(gòu)1800的厚度。特別的,在圖18中表征了蜂窩結(jié)構(gòu)1800的外表面1801。通過以表征形式示意性顯示了単一連續(xù)帶1802形成蜂窩結(jié)構(gòu)1800。可以將這種帶1802纏繞(即改變方向或Z字形)多次,使得帶1802的不同區(qū)段相互對(duì)準(zhǔn)平行。盡管可在帶1802的節(jié)點(diǎn)區(qū)段處將帶1802的這些不同區(qū)段連結(jié)在一起,為了更清楚地顯示帶1802的連續(xù)性質(zhì),在圖18中沒有顯示這些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,可利用混合離散/連續(xù)帶結(jié)構(gòu),其中可采用多條連續(xù)帶形成示例性蜂窩結(jié)構(gòu),該多條連續(xù)帶的每一條中具有至少ー個(gè)方向變化或Z字形?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖19,依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面描述了用于蜂窩結(jié)構(gòu)的可能形狀的列表示例。在圖19中,公開了描述形狀1902的組的表1900。在這個(gè)形狀1902的組中,每個(gè)形狀都是三維形狀。以這種方式,可以采用這種形狀1902的組中的任何ー種實(shí)施如圖I所述的期望三維形狀114。形狀1902的組包含第一形狀1904,第二形狀1906,第三形狀1908,第四形狀1910,第五形狀1912,第六形狀1914,第七形狀1916,第八形狀1918,第九形狀1920,第十形狀1922,第i^ 一形狀1923,第十二形狀1925,第十三形狀1927,第十四形狀1929,第十五形狀1931和第十六形狀1933。這些形狀中的每ー個(gè)可由兩個(gè)表面形狀形成。如描述的,第一形狀1904是由第一表面形狀1924和第二表面形狀1926形成的圓柱管形狀。第二形狀1906是由第一表面形狀1928和 第二表面形狀1930形成的圓柱管形狀。第三形狀1908是由第一表面形狀1932和第二表面形狀1934形成的圓柱管形狀。第四形狀1910是由第一表面形狀1936和第二表面形狀1938形成的瓶類形狀。第五形狀1912是由第一表面形狀1940和第二表面形狀1942形成的穹頂形狀。第六形狀1914是由第一表面形狀1944和第二表面形狀1946形成的不規(guī)則圓柱管形狀。第七形狀1916是由第一表面形狀1948和第二表面形狀1950形成的八棱柱類型形狀。第八形狀1918是由第一表面形狀1952和第二表面形狀1954形成的不規(guī)則圓柱管形狀。第九形狀1920是由第一表面形狀1956和第二表面形狀1958形成的另ー種不規(guī)則圓柱管形狀。第十形狀1922是由第一表面形狀1960和第二表面形狀1962形成的變形的圓柱管形狀。第十一形狀1923是由第一表面形狀1964和第二表面形狀1966形成的彎曲形狀。第十二形狀1925是由第一表面形狀1968和第二表面形狀1970形成的彎曲形狀。第十三形狀1927是由第一表面形狀1972和第二表面形狀1974形成的另ー種彎曲形狀。第十四形狀1929是由第一表面形狀1976和第二表面形狀1978形成的不規(guī)則彎曲形狀。第十五形狀1931是由第一表面形狀1980和第二表面形狀1982形成的包括彎曲部分和平面部分的形狀。第十六形狀1933是由第一表面形狀1984和第二表面形狀1986形成的包括彎曲部分和平面部分的形狀。如上所述的每個(gè)第一表面形狀和每個(gè)第二表面形狀可以是分別用于圖I中所描述的第一表面形狀120和第二表面形狀122所實(shí)施的示例。以這種方式,可以以一系列不同方式形成圖I中的蜂窩結(jié)構(gòu)110。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,上述形狀僅是示例性的,蜂窩結(jié)構(gòu)的形狀可以是任何其它形狀和/或本文沒有具體描述的以上形狀的組合??梢孕纬蓤DI中所述的每條帶126,使得當(dāng)帶在折疊狀態(tài)時(shí),帶的第一邊緣和第二邊緣基本上分別與選自形狀1902的組的期望三維結(jié)構(gòu)的第一表面形狀和第二表面形狀一致。依據(jù)期望的三維形狀,與其它帶相比,當(dāng)折疊時(shí),每條帶126可以具有相同或不同的形狀?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖20,描述了依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面的流程圖形式的用于形成蜂窩結(jié)構(gòu)的エ藝示意圖??梢詫?shí)施圖20中描述的エ藝以形成,例如圖I中的蜂窩結(jié)構(gòu)110,而非限制性的??梢酝ㄟ^從蜂窩結(jié)構(gòu)形狀組中選擇期望的三維形狀(操作2000)來開始該エ藝。期望三維形狀可包括第一表面和第二表面。之后,該エ藝形成用于產(chǎn)生基于期望三維形狀的蜂窩結(jié)構(gòu)的多條帶(操作2002)。此后,每條帶沿著在每條帶上的預(yù)定的折疊線折疊,以將每條帶的非折疊狀態(tài)改變?yōu)檎郫B狀態(tài)(操作2004)。接著,將帶連接在一起,此時(shí)每條帶在折疊狀態(tài),以形成具有期望三維形狀的蜂窩結(jié)構(gòu)(操作2006),之后該エ藝結(jié)束。具體的,蜂窩結(jié)構(gòu)的第一表面的至少一部分可以不平行于蜂窩結(jié)構(gòu)的第二表面的至少一部分?,F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖21,描述了依據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面的流程圖形式的用于形成用于產(chǎn)生蜂窩結(jié)構(gòu)地帯的エ藝的示意圖。圖21所述的エ藝可用于實(shí)施圖20的操作2002。通過選擇用于成形的帶(操作2100)來開始該エ藝。之后成形所選擇的帶的第一邊緣和第二邊緣,使得第一邊緣的至少一部分不平行于第二邊緣的至少一部分(操作2102)。其后,該エ藝確定是否還需要成形任何其它帶(操作2104)。如果仍需要成形一條或多條其它帯,該エ藝返回如上所述的操作2100。否則,該エ藝結(jié)束?!ぴ诓煌枋鰧?shí)施例中的流程圖和方框圖闡述了在示例性實(shí)施例中的裝置和方法的ー些可能實(shí)施的建構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上,在流程圖或方框圖中的每個(gè)方框可表現(xiàn)模塊、環(huán)節(jié)、功能和/或操作或步驟的一部分。在示例性的實(shí)施例的ー些替換實(shí)施中,在方框中指出的功能或多個(gè)功能可以不以圖中所述的次序發(fā)生。例如,在一些情況下,可以基本上同時(shí)執(zhí)行順序顯示的兩個(gè)方框,或者有時(shí)候可以按相反的次序進(jìn)行方框,取決于包含的功能。同樣,除流程圖或方框圖中所述的方框外,也可加入其它方框。因此,不同的示例性實(shí)施例提供了一種用于形成具有第一表面和第二表面的蜂窩結(jié)構(gòu)的方法和裝置,其中第一表面的至少一部分不平行于第二表面的至少一部分。在ー個(gè)示例性示例中,蜂窩結(jié)構(gòu)包括第一表面、第二表面、至少一條帶和多個(gè)單元。該至少一條帶包括第一邊緣和第二邊緣。當(dāng)該至少一條帶在折疊狀態(tài)時(shí),第一邊緣形成第一表面的至少一部分。當(dāng)該至少一條帶在折疊狀態(tài)時(shí),第二邊緣形成第二表面的至少一部分。當(dāng)該至少一條帶在非折疊狀態(tài)吋,該第一邊緣的至少一部分不平行于該第二邊緣的至少一部分。由該至少一條帶至少部分形成所述多個(gè)単元。盡管參考多個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,在不背離本發(fā)明范圍的前提下,對(duì)于其中的組件可以進(jìn)行多種改變并且進(jìn)行多種等效替代。此外,在不背離本發(fā)明本質(zhì)范圍的前提下,可依據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)進(jìn)行多種修改以適應(yīng)特殊情形。因此,可以指出本發(fā)明不局限于本文所公開的預(yù)期執(zhí)行本發(fā)明的方法的特殊實(shí)施例,但是本發(fā)明將包含落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種帶(128),當(dāng)所述帶(128)在折疊狀態(tài)(152)時(shí),所述帶(128)配置用于形成蜂窩結(jié)構(gòu)(110),所述帶(128)包括 第一邊緣(138);和 第二邊緣(140),其中當(dāng)所述帶(128)在非折疊狀態(tài)(150)時(shí),所述第一邊緣(138)的至少一部分不平行于所述第二邊緣(140)的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶(128),其中所述蜂窩結(jié)構(gòu)(110)進(jìn)一步包括 第一表面(116);和 第二表面(118),其中所述第一表面(116)的至少一部分不平行于所述第二表面(118)的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一個(gè)所述的帶(128),其中當(dāng)所述帶(128)在所述折疊狀態(tài)(152)時(shí),所述第一邊緣(138)被配置為具有第一期望輪廓,并且所述第二邊緣(140)被配置為具有第二期望輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶(128),其中具有所述第一期望輪廓的所述第一邊緣(138)形成所述蜂窩結(jié)構(gòu)(110)的第一表面(116)的至少一部分,并且具有所述第二期望輪廓的所述第二邊緣(140)形成所述蜂窩結(jié)構(gòu)(110)的第二表面(118)的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)所述的帶(128),進(jìn)一步包括 多個(gè)區(qū)段(130),其中當(dāng)所述帶(128)在所述非折疊狀態(tài)(150)時(shí),在所述多個(gè)區(qū)段(130)中至少一個(gè)部分的第一區(qū)段邊緣(137)不平行于在所述多個(gè)區(qū)段(130)中至少一個(gè)其它部分的第二區(qū)段邊緣(139)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一個(gè)所述的帶(128),進(jìn)一步包括 多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段(132);和 多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段(134),其中所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段(132)和所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段(134)被配置為沿著所述帶(128)交替,使得在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段(132)中沒有一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段臨近于多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段(132)中的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段,并且在所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段(134)中沒有一個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段臨近于所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段(134)中的另一個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶(128),進(jìn)一步包括 所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段(132)中的節(jié)點(diǎn)區(qū)段,該節(jié)點(diǎn)區(qū)段具有第一區(qū)段邊緣(137)和第二區(qū)段邊緣(139),當(dāng)所述帶(128)在所述非折疊狀態(tài)(150)時(shí),所述第一區(qū)段邊緣(137)和第二區(qū)段邊緣(139)線性并平行;和 所述多個(gè)非節(jié)點(diǎn)區(qū)段(134)中的非節(jié)點(diǎn)區(qū)段,該非節(jié)點(diǎn)區(qū)段具有第一區(qū)段邊緣(137)和第二區(qū)段邊緣(139),當(dāng)所述帶(128)在所述非折疊狀態(tài)(150)時(shí),所述第一區(qū)段邊緣(137)和第二區(qū)段邊緣(139)彎曲且并不平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7中任一個(gè)所述的帶(128),其中所述帶(128)被配置為折疊,并且所述帶(128)的所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)段(132)的至少一部分被配置為連接在一起,以形成在所述蜂窩結(jié)構(gòu)(110)中的多個(gè)單元(112)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一個(gè)所述的帶(128),進(jìn)一步包括 多個(gè)區(qū)段(130),其中所述多個(gè)區(qū)段(130)中的至少一個(gè)區(qū)段包括包含第一曲率半徑的第一區(qū)段邊緣(137)和包含第二曲率半徑的第二區(qū)段邊緣(139),并且其中所述第一曲率半徑和所述第二曲率半徑是不同的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一個(gè)所述的帶(128),進(jìn)一步包括 多個(gè)區(qū)段(130),其中所述多個(gè)區(qū)段(130)中的至少一個(gè)區(qū)段包括至少一個(gè)區(qū)段邊緣,該至少一個(gè)區(qū)段邊緣具有沿著該至少一個(gè)區(qū)段邊緣變化的曲率半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一個(gè)所述的帶(128),其中所述蜂窩結(jié)構(gòu)(110)進(jìn)一步包括 多個(gè)單元(112),其中所述帶(128)被配置為連接另一條帶,以形成所述多個(gè)單元(112)的至少一部分。
12.一種用于形成包括多個(gè)單元(112)的蜂窩結(jié)構(gòu)(110)的方法,所述方法包括 成形至少一條帶(128)的第一邊緣(138)和第二邊緣(140),使得當(dāng)所述至少一條帶(128)在非折疊狀態(tài)(150)時(shí),所述至少一條帶(128)的所述第一邊緣(138)的至少一部分不平行于所述至少一條帶(128)的所述第二邊緣(140)的至少一部分;并且 在折疊狀態(tài)(152)時(shí)使用所述至少一條帶(128)至少部分形成所述多個(gè)單元(112)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中至少部分形成所述多個(gè)單元(112)包括 折疊所述至少一條帶(128)以使從所述至少一條帶(128)的所述非折疊狀態(tài)(150)改變?yōu)樗稣郫B狀態(tài)(152)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12-13中任一個(gè)所述的方法,其中至少部分形成所述多個(gè)單元(112)進(jìn)一步包括 在所述折疊狀態(tài)(152)將所述至少一條帶(128)的節(jié)點(diǎn)區(qū)段連結(jié)在一起,以至少部分形成所述多個(gè)單元(112)。
15.根據(jù)如權(quán)利要求12-14中任一個(gè)所述的方法,進(jìn)一步包括 將所述至少一條帶(128)的所述節(jié)點(diǎn)區(qū)段與至少另一條帶的其它節(jié)點(diǎn)區(qū)段連結(jié)在一起,以至少部分形成所述多個(gè)單元(112)。
全文摘要
一種用于成形帶的方法和裝置,該帶配置為當(dāng)該帶在折疊狀態(tài)時(shí),用于成形蜂窩結(jié)構(gòu)。該帶包括第一邊緣和第二邊緣。當(dāng)該帶在非折疊狀態(tài)時(shí),該第一邊緣的至少一部分不平行于該第二邊緣的至少一部分。
文檔編號(hào)B31D3/02GK102950820SQ201210410238
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者T·A·迪安, B·C·畢訥德提 申請(qǐng)人:波音公司