本公開(kāi)大體涉及運(yùn)載工具部件的制造和裝配,并且更具體地,涉及控制與此類運(yùn)載工具部件相關(guān)聯(lián)的材料流。
背景技術(shù):
在很多情況下,碳纖維可以通過(guò)由復(fù)合材料層壓板形成部件被用于制作部件,復(fù)合材料層壓板可以由多種不同的碳纖維織物層制成。此外,附加材料可以被添加至復(fù)合材料層壓板以增加附加強(qiáng)度并且加固復(fù)合材料層壓板。然而,當(dāng)此類材料被添加至復(fù)合材料層壓板時(shí),材料的注入是受限的并且可以導(dǎo)致復(fù)合材料層壓板的可能沒(méi)有接收充足材料的一些區(qū)域的欠飽和或浸漬。此外,材料的注入還可以導(dǎo)致其他區(qū)域的過(guò)飽和。因此,此類被注入部件依然是受限的,因?yàn)樗鼈儾荒軌蛴行У乇蛔⑷氩牧稀?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文公開(kāi)了用于制造、使用和以其他方式控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的系統(tǒng)、方法和裝置。本文公開(kāi)的裝置用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流。在一些實(shí)施例中,裝置可以包括多個(gè)隔板層,多個(gè)隔板層中的每個(gè)隔板層具有輪廓,其中在多個(gè)隔板層中的至少一些之間的至少一個(gè)空間限定至少一個(gè)流動(dòng)路徑。裝置也可以包括被安置在至少一個(gè)流動(dòng)路徑中的第一多個(gè)隔離物,所述第一多個(gè)隔離物具有基于第一多個(gè)尺寸確定的一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性,所述一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性至少部分地確定所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑的第二流動(dòng)特性。
在一些實(shí)施例中,輪廓至少部分基于具有第一流動(dòng)特性的運(yùn)載工具部件的一部分的形狀確定,并且運(yùn)載工具部件的第一流動(dòng)特性識(shí)別通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚(convergence)。在各種實(shí)施例中,第一多個(gè)隔離物的高度和寬度至少部分確定第二流動(dòng)特性,并且其中第二流動(dòng)特性與第一流動(dòng)特性成反比。根據(jù)一些實(shí)施例,多個(gè)隔板層的單位面積的多個(gè)隔離物的密度至少部分確定第二流動(dòng)特性,并且其中第二流動(dòng)特性與第一流動(dòng)特性成反比。在各種實(shí)施例中,多個(gè)隔板層包括第一隔板層和第二隔板層,并且第一多個(gè)隔離物被安置在第一隔板層和第二隔板層之間。
在各種實(shí)施例中,裝置進(jìn)一步包括第二多個(gè)隔離物,多個(gè)隔板層進(jìn)一步包括第三隔板層和第四隔板層,并且第二多個(gè)隔離物被安置在第三隔板層和第四隔板層之間。在一些實(shí)施例中,第一隔板層的第一輪廓、第二隔板層的第二輪廓、第三隔板層的第三輪廓和第四隔板層的第四輪廓具有不同的尺寸。在各種實(shí)施例中,第一多個(gè)隔離物具有第一組尺寸,并且第二多個(gè)隔離物具有與第一組尺寸不同的第二組尺寸。在一些實(shí)施例中,運(yùn)載工具部件是飛行器的部件。根據(jù)一些實(shí)施例,運(yùn)載工具部件是預(yù)成形層壓板部件。
本文也公開(kāi)了用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的系統(tǒng)。系統(tǒng)可以包括被構(gòu)造成儲(chǔ)存一定量材料的材料源、真空泵和被耦接至材料源和真空泵的支撐構(gòu)件,支撐構(gòu)件被構(gòu)造成機(jī)械地耦接運(yùn)載工具部件。系統(tǒng)也可以包括流動(dòng)介質(zhì),該流動(dòng)介質(zhì)包括多個(gè)隔板層,多個(gè)隔板層中的每個(gè)隔板層具有輪廓,其中在多個(gè)隔板層中的至少一些之間的至少一個(gè)空間限定至少一個(gè)流動(dòng)路徑。流動(dòng)介質(zhì)也可以包括被安置在至少一個(gè)流動(dòng)路徑中的第一多個(gè)隔離物,第一多個(gè)隔離物具有基于第一多個(gè)尺寸確定的一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性,該一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性至少部分確定該至少一個(gè)流動(dòng)路徑的第二流動(dòng)特性。流動(dòng)介質(zhì)也可以包括與真空泵耦接的真空袋、材料源和支撐構(gòu)件以形成包圍流動(dòng)介質(zhì)和運(yùn)載工具部件的密封容腔。
在各種實(shí)施例中,輪廓至少部分基于具有第一流動(dòng)特性的運(yùn)載工具部件的一部分的形狀確定,運(yùn)載工具部件的第一流動(dòng)特性識(shí)別通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚,多個(gè)隔離物的高度和寬度至少部分確定第二流動(dòng)特性。在一些實(shí)施例中,第二流動(dòng)特性與第一流動(dòng)特性成反比,多個(gè)隔板層的單位面積的多個(gè)隔離物的密度至少部分確定第二流動(dòng)特性,并且其中第二流動(dòng)特性與第一流動(dòng)特性成反比。
在各種實(shí)施例中,系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二多個(gè)隔離物,多個(gè)隔板層包括第一隔板層、第二隔板層、第三隔板層和第四層隔板層,第一多個(gè)隔離物被安置在第一隔板層和第二隔板層之間,并且第二多個(gè)隔離物被安置在第三隔板層和第四隔板層之間。在一些實(shí)施例中,第一隔板層的第一輪廓、第二隔板層的第二輪廓、第三隔板層的第三輪廓和第四隔板層的第四輪廓具有不同的尺寸。在一些實(shí)施例中,第一多個(gè)隔離物具有第一組尺寸,并且第二多個(gè)隔離物具有與第一組尺寸不同的第二組尺寸。在各種實(shí)施例中,運(yùn)載工具部件是預(yù)成形層壓板部件。
本文進(jìn)一步公開(kāi)了用于生成與運(yùn)載工具部件相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)介質(zhì)的方法。方法包括基于運(yùn)載工具部件的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)特性確定與流動(dòng)介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的第一多個(gè)尺寸和第二多個(gè)尺寸,流動(dòng)介質(zhì)包括多個(gè)隔板層和多個(gè)隔離物。方法也可以包括基于第一多個(gè)尺寸生成至少一個(gè)隔板層,并且基于第二多個(gè)尺寸生成多個(gè)隔離物中的至少一些,多個(gè)隔離物被安置在至少一個(gè)隔板層的頂部上。
在各種實(shí)施例中,基于通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的計(jì)算分析確定第一多個(gè)尺寸和第二多個(gè)尺寸。在一些實(shí)施例中,計(jì)算分析識(shí)別通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚。在各種實(shí)施例中,至少一個(gè)隔板層的生成和多個(gè)隔離物中的至少一些的生成包括至少一個(gè)隔板層和多個(gè)隔離物中的至少一些的三維打印。在一些實(shí)施例中,至少一個(gè)隔板層包括第一隔板層,并且方法進(jìn)一步包括在多個(gè)隔離物的頂部上生成第二隔板層。
本文也公開(kāi)了用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的方法。方法可以包括將運(yùn)載工具部件和流動(dòng)介質(zhì)放置在支撐構(gòu)件上,并且圍繞運(yùn)載工具部件和流動(dòng)介質(zhì)密封真空袋,真空袋的密封生成具有空氣密封(airtight seal)的容腔,該容腔被耦接至材料源和真空泵。方法可以進(jìn)一步包括使用流動(dòng)介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿。
在各種實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑包括由第一隔板層和第二隔板層形成的第一流動(dòng)路徑,第一流動(dòng)路徑具有至少部分地由被安置在第一隔板層和第二隔板層之間的第一多個(gè)隔離物確定的至少一個(gè)流動(dòng)特性。在各種實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑進(jìn)一步包括由第三隔板層和第四隔板層形成的第二流動(dòng)路徑,第二流動(dòng)路徑具有至少部分地由被安置在第三隔板層和第四隔板層之間的第二多個(gè)隔離物確定的至少一個(gè)流動(dòng)特性,在一些實(shí)施例中,方法也可以包括使用真空泵生成在容腔內(nèi)的第一壓力,該第一壓力低于大氣壓力,并且將材料釋放進(jìn)入容腔,材料被從材料源釋放。在各種實(shí)施例中,材料是樹(shù)脂,并且運(yùn)載工具部件是預(yù)成形層壓板。
雖然已經(jīng)描述了很多實(shí)施例以提供對(duì)提出的概念的理解,但是先前描述的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)行。在另一些情況下,沒(méi)有詳細(xì)描述熟知的過(guò)程操作,以便不會(huì)不必要地模糊所描述的概念。雖然已經(jīng)結(jié)合具體示例描述了一些概念,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些示例不意作為限制,并且其他合適的示例在本文公開(kāi)的實(shí)施例中被預(yù)期。
附圖說(shuō)明
圖1圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的系統(tǒng)的示例的簡(jiǎn)圖。
圖2A圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的流動(dòng)介質(zhì)的側(cè)視圖的簡(jiǎn)圖。
圖2B圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的流動(dòng)介質(zhì)的底視圖的簡(jiǎn)圖。
圖3A至圖3F圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的被注入運(yùn)載工具部件的材料的示例的簡(jiǎn)圖。
圖4圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的流動(dòng)介質(zhì)生成方法的示例的流程圖。
圖5圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的部件制備方法的示例的流程圖。
圖6圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的材料注入方法的示例的流程圖。
圖7圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的飛行器生產(chǎn)和使用方法學(xué)的示例的流程圖。
圖8圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的飛行器的示例的方框圖。
圖9圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例構(gòu)造的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中,陳述了很多具體細(xì)節(jié),以便提供對(duì)所提出概念的透徹理解。提出的概念可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)行。在另一些情況下,沒(méi)有詳細(xì)地描述熟知的過(guò)程操作,為的是不會(huì)不必要地模糊所描述的概念。雖然將會(huì)結(jié)合具體的示例描述一些概念,但應(yīng)當(dāng)理解,這些示例不意作為限制。
如以上所論述的,將諸如樹(shù)脂的材料注入進(jìn)復(fù)合材料或預(yù)成形層壓板能夠?qū)︻A(yù)成形層壓板提供附加強(qiáng)度,因此使運(yùn)載工具部件被制造的更加堅(jiān)固。然而,運(yùn)載工具部件可以具有獨(dú)特而復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu),這會(huì)致使通過(guò)部件的材料流在一些位置處匯聚,并且避開(kāi)其他位置從而留下沒(méi)有接收材料的“干涸點(diǎn)(dry spots)”。
本文公開(kāi)的各種實(shí)施例利用流動(dòng)介質(zhì),該流動(dòng)介質(zhì)可以被構(gòu)造成減少在被注入材料的運(yùn)載工具部件內(nèi)的干涸點(diǎn)的發(fā)生。流動(dòng)介質(zhì)可以包括限定平行于通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)路徑的一些隔板層和隔離物。隔板層和隔離物可以被構(gòu)造成促進(jìn)材料在復(fù)合材料預(yù)成形件的潛在干涸點(diǎn)的分布。因此,隔板層和隔離物的特征和特點(diǎn)可以被構(gòu)造成更改或影響在運(yùn)載工具部件的預(yù)成形件內(nèi)的流動(dòng)從而減少此類干涸點(diǎn)的發(fā)生。例如,包括在流動(dòng)介質(zhì)中的流動(dòng)路徑可以被構(gòu)造成增加向被識(shí)別為潛在“干涸點(diǎn)”的區(qū)域的流動(dòng),而保持或減少向其他區(qū)域的流動(dòng)。這樣,流動(dòng)介質(zhì)可以被構(gòu)造成確保在運(yùn)載工具部件內(nèi)的流動(dòng)前沿的匯聚減少、干涸點(diǎn)的發(fā)生減少并且運(yùn)載工具部件的部分的過(guò)飽和的發(fā)生也減少。
圖1圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的系統(tǒng)的示例的簡(jiǎn)圖。如以上所論述的,可以提供諸如樹(shù)脂的材料并且注入運(yùn)載工具部件,該運(yùn)載工具部件可以是包括若干層諸如碳纖維的材料的預(yù)成形層壓板。如在以下將會(huì)更詳細(xì)論述的,真空可以用于將樹(shù)脂抽吸通過(guò)運(yùn)載工具部件并且填充在運(yùn)載工具部件內(nèi)的空間從而進(jìn)一步加固運(yùn)載工具部件并且提供用于運(yùn)載工具部件的結(jié)構(gòu)加固。在各種實(shí)施例中,系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)100)可以被實(shí)施以控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流以便減少流動(dòng)前沿的匯聚并且減少在運(yùn)載工具部件內(nèi)的干涸點(diǎn)和過(guò)飽和。
因此,系統(tǒng)100可以包括材料源102。在各種實(shí)施例中,材料源102可以包括容器,該容器可以被構(gòu)造成儲(chǔ)存要被注入預(yù)成形運(yùn)載工具部件(諸如運(yùn)載工具部件108)中的一定量的材料。如以上所論述的,材料可以是樹(shù)脂或能夠結(jié)構(gòu)上強(qiáng)化運(yùn)載工具部件108的任何其他合適的材料。此外,材料源102可以包括導(dǎo)管或管件,該導(dǎo)管或管件被構(gòu)造成將容器與系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其他部件(諸如運(yùn)載工具部件108)耦接。在各種實(shí)施例中,材料源102可以被構(gòu)造成在制備過(guò)程期間并且結(jié)合真空泵106的操作釋放材料。因此,材料源102可以響應(yīng)于被施加至材料源102以及在下面更詳細(xì)論述的系統(tǒng)100的各種其他部件的真空而釋放儲(chǔ)存的材料。
系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括工具或芯軸支撐構(gòu)件104,該工具或芯軸支撐構(gòu)件104可以被構(gòu)造成在注入操作期間提供用于運(yùn)載工具部件108的支撐平臺(tái)。因此,工具或芯軸支撐構(gòu)件104可以具有被構(gòu)造成匹配運(yùn)載工具部件108的表面的形狀或幾何結(jié)構(gòu)使得運(yùn)載工具部件108在注入操作期間被機(jī)械地耦接至工具或芯軸支撐構(gòu)件104并且被固持在合適的位置。在各種實(shí)施例中,工具或芯軸支撐構(gòu)件104可以由不可滲透至儲(chǔ)存在材料源102中的材料的材料(諸如金屬或聚合物)制成。
如以上所論述的,系統(tǒng)100也可以包括真空泵106,真空泵106可以被構(gòu)造成生成具有相對(duì)于材料源102的負(fù)壓力的真空。如圖1所示,真空泵106經(jīng)由運(yùn)載工具部件108和流動(dòng)介質(zhì)114被耦接至材料源102。因此,通過(guò)真空泵106生成的真空可以致使包括在材料源102中的材料離開(kāi)材料源102并且行進(jìn)進(jìn)入到運(yùn)載工具部件108和流動(dòng)介質(zhì)114中。在一些實(shí)施例中,真空泵106包括被構(gòu)造成收集已經(jīng)穿過(guò)運(yùn)載工具部件108和/或流動(dòng)介質(zhì)114的過(guò)剩材料的容器。
如前所述,系統(tǒng)100被耦接至或被構(gòu)造成包括運(yùn)載工具部件108。在一些實(shí)施例中,運(yùn)載工具部件108可以是飛行器或航天器的部件。例如,運(yùn)載工具部件108可以是飛機(jī)機(jī)翼的肋或者飛機(jī)機(jī)翼的頂部表面或底部表面。因此,運(yùn)載工具部件108可以被構(gòu)造成包括具有高的強(qiáng)度重量比的材料。例如,運(yùn)載工具部件108可以是由若干層碳纖維織物制成的預(yù)成形層壓板。在各種實(shí)施例中,運(yùn)載工具部件108可以是船或者其他海上艦船或者汽車的部件。
在各種實(shí)施例中,系統(tǒng)100進(jìn)一步包括真空袋薄膜(bag-film)112,該真空袋薄膜112可以是被構(gòu)造成密封包括在真空泵106和材料源102之間的系統(tǒng)100的部件的不可滲透層,從而密封由真空泵106生成的真空和來(lái)自材料源102的材料流。在一些實(shí)施例中,在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108已經(jīng)被包括在系統(tǒng)100中之后,薄膜112被放置在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108的頂部上。在各種實(shí)施例中,薄膜112由不可滲透至儲(chǔ)存在材料源102中的材料的材料制成。在各種實(shí)施例中,薄膜112可以被構(gòu)造成具有與材料源102和真空泵106的空氣密封。此外,工具或芯軸支撐構(gòu)件104也可以具有與材料源102和真空泵106的空氣密封。
系統(tǒng)100也可以包括流動(dòng)介質(zhì)114。如將會(huì)在下面更詳細(xì)論述的,流動(dòng)介質(zhì)114可以被構(gòu)造成提供一個(gè)或多個(gè)平行流動(dòng)路徑至運(yùn)載工具部件108。由流動(dòng)介質(zhì)114提供的每個(gè)流動(dòng)路徑可以被構(gòu)造成增加或降低在運(yùn)載工具部件108中的在鄰近界面(諸如在流動(dòng)路徑和運(yùn)載工具部件108之間的界面131)的位置處的局部流動(dòng)。這樣,隨著材料在注入操作期間行進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108,流動(dòng)介質(zhì)114可以被構(gòu)造成更改并且控制在橫穿運(yùn)載工具部件108的多個(gè)不同位置處通過(guò)運(yùn)載工具部件108的材料流。如將會(huì)在下面更加詳細(xì)論述的,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括被構(gòu)造成限制每個(gè)流動(dòng)路徑的形狀以及每個(gè)流動(dòng)路徑的流動(dòng)特性的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件。如本文所使用的,流動(dòng)特性可以包括流動(dòng)阻力和/或真空強(qiáng)度,流動(dòng)阻力和真空強(qiáng)度可以彼此成反比。如將會(huì)在下面更加詳細(xì)論述的,流動(dòng)特性可以是由流動(dòng)介質(zhì)114提供的流動(dòng)路徑的特性或者由運(yùn)載工具部件108提供的流動(dòng)路徑的特性。在一些實(shí)施例中,多孔緩釋材料127可以被包括在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108之間。因此,多孔緩釋材料127可以被構(gòu)造成滲透至可以是樹(shù)脂的材料,并且可以因此被構(gòu)造成啟用材料和真空流動(dòng),同時(shí)也被構(gòu)造成防止流動(dòng)介質(zhì)114被結(jié)合至運(yùn)載工具部件108。在一些實(shí)施例中,多孔緩釋材料127可以包括涂覆玻璃纖維織物的多孔聚四氟乙烯(PTFE)或多孔薄塑料片材。
因此,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括若干結(jié)構(gòu)構(gòu)件,諸如隔板層和隔離物。例如,如在下面將會(huì)更加詳細(xì)論述的,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括第一隔板層116、第二隔板層118、第三隔板層120、第四隔板層122、第五隔板層124和也可以被構(gòu)造成為流動(dòng)介質(zhì)114的底部表面的第六隔板層126。在各種實(shí)施例中,隔板層可以由不可滲透至儲(chǔ)存在材料源102中的材料的材料(諸如金屬或聚合物)制成。例如,隔板層可以由鋁或不可滲透至在注入操作期間使用的各種樹(shù)脂的任何其他合適的材料制成。因此,在隔板層之間的容腔或內(nèi)部容積可以形成流動(dòng)路徑并且可以經(jīng)由在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108之間的界面或接觸點(diǎn)被耦接至運(yùn)載工具部件108。內(nèi)部容積也可以被耦接至真空泵106。這樣,流動(dòng)路徑可以經(jīng)由由隔板層限定的內(nèi)部容積被形成在真空泵106和運(yùn)載工具部件108之間。
例如,第一流動(dòng)路徑132可以由第一隔板層116和第二隔板層118限定。此外,第二流動(dòng)路徑134可以形成在第二隔板層118和第三隔板層120之間。而且,第三流動(dòng)路徑136可以形成在第三隔板層120和第四隔板層122之間。這樣,不同的隔板層可以被構(gòu)造成形成若干獨(dú)立的流動(dòng)路徑,每個(gè)獨(dú)立的流動(dòng)路徑具有具體被構(gòu)造成促進(jìn)貫穿運(yùn)載工具部件108的一致流動(dòng)并且減少干涸點(diǎn)的發(fā)生的流動(dòng)特性。
流動(dòng)介質(zhì)114也可以包括各種隔離物,諸如隔離物128,這些隔離物可以通過(guò)內(nèi)部容積(諸如內(nèi)部容積130)與其他隔離物隔離。在各種實(shí)施例中,隔離物可以被安置在由隔板層限定的流動(dòng)路徑的內(nèi)部容積內(nèi),并且可以因此影響通過(guò)此類流動(dòng)路徑的材料流。因此,隔離物的各種尺寸(諸如高度和寬度)可以被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)包括隔離物的流動(dòng)路徑的特定流動(dòng)特性。此外,隔離物的幾何結(jié)構(gòu)也可以被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)特定流動(dòng)特性,其中隔離物的幾何結(jié)構(gòu)可以涉及隔離物的幾何結(jié)構(gòu)的橫截面形狀和流體動(dòng)力學(xué)特性或成形特征。例如,隔離物可以具有在流動(dòng)路徑中的較大的物理尺寸(諸如較大的直徑),該流動(dòng)路徑具有鄰近通過(guò)其材料流將會(huì)降低或減慢的運(yùn)載工具部件108的部分的界面。在另一個(gè)示例中,隔離物可以在流動(dòng)路徑中具有較小的物理尺寸,該流動(dòng)路徑具有鄰近通過(guò)其材料流將會(huì)增加或促進(jìn)的運(yùn)載工具部件108的部分的界面。這樣,隔離物的特征可以至少部分地構(gòu)造包括隔離物的流動(dòng)路徑的內(nèi)部流動(dòng)阻力以及施加至流動(dòng)路徑和運(yùn)載工具部件108的界面的真空的強(qiáng)度,并且因此在運(yùn)載工具部件108上構(gòu)造了流動(dòng)介質(zhì)114的局部效應(yīng)。
在一些實(shí)施例中,由隔離物和相應(yīng)的流動(dòng)路徑(諸如流動(dòng)路徑132)確定的流動(dòng)特性可以與在鄰近流動(dòng)路徑132和運(yùn)載工具部件108之間的界面(諸如界面131)的部位中的運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性成反比。例如,運(yùn)載工具部件108鄰近界面131的部分可以是干涸點(diǎn)或具有使其易于欠飽和的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)特性的區(qū)域。這樣的流動(dòng)特性可以相當(dāng)于相對(duì)高的流動(dòng)阻力。在一些實(shí)施例中,流動(dòng)路徑132以及在流動(dòng)路徑132內(nèi)的隔離物可以被構(gòu)造成具有流動(dòng)特性和相等的流動(dòng)阻力,該流動(dòng)特性和相等的流動(dòng)阻力相對(duì)較低并且與運(yùn)載工具部件108鄰近界面131的部分的流動(dòng)特性成反比。
如在下面將會(huì)更加詳細(xì)論述的,由流通介質(zhì)114的不同部分限定的不同的流動(dòng)路徑可以被構(gòu)造成具有不同的流動(dòng)特性。此外,不同的流動(dòng)路徑可以被構(gòu)造成抵消否則可能導(dǎo)致流動(dòng)前沿匯聚和運(yùn)載工具部件108內(nèi)的干涸點(diǎn)的運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性。這樣,限定在流動(dòng)介質(zhì)114內(nèi)的每個(gè)流動(dòng)路徑可以基于運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性被具體構(gòu)造,并且可以在注入操作期間集體地減少在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的干涸點(diǎn)的發(fā)生。
圖2A圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的流動(dòng)介質(zhì)的側(cè)視圖的簡(jiǎn)圖。如以上所論述的,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括被構(gòu)造成限定若干不同內(nèi)部容積的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,若干不同內(nèi)部容積為可以被注入運(yùn)載工具部件108中的材料(諸如樹(shù)脂)提供附加的流動(dòng)路徑。例如,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括第一隔板層116、第二隔板層118、第三隔板層120、第四隔板層122、第五隔板層124和也可以被構(gòu)造成流動(dòng)介質(zhì)114的底部表面的第六隔板層126。如在下面將更加詳細(xì)論述的,第六隔板層126也可以包括各種特征(諸如孔),其被構(gòu)造成提供附加滲透性至被包括在流動(dòng)介質(zhì)114內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑。
如先前所論述的,被包括在流動(dòng)路徑中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件(諸如隔離物)可以被構(gòu)造成確定流動(dòng)路徑的流動(dòng)特性以及運(yùn)載工具部件108的部分的流動(dòng)特性。如將在下面參照?qǐng)D2B更加詳細(xì)論述的,一個(gè)或多個(gè)隔板層的邊緣(諸如邊緣202)的形狀或輪廓可以被具體構(gòu)造以進(jìn)一步影響運(yùn)載工具部件108的一個(gè)或多個(gè)部分的流動(dòng)特性。
圖2B圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的流動(dòng)介質(zhì)的底視圖的簡(jiǎn)圖。如圖2B所示,流動(dòng)介質(zhì)114具有幾何結(jié)構(gòu),該幾何結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成平行或匹配運(yùn)載工具部件108的表面幾何結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例中,運(yùn)載工具部件108是飛機(jī)機(jī)翼的肋。因此,流動(dòng)介質(zhì)114被構(gòu)造成具有匹配飛機(jī)機(jī)翼的肋的表面的形狀。在一些實(shí)施例中,流動(dòng)介質(zhì)114的外圍邊緣(諸如外圍邊緣204)可以被密封至流動(dòng)路徑的密封邊緣,流動(dòng)路徑被包括在流動(dòng)介質(zhì)114內(nèi)。如以上所論述的,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括第一隔板層116、第二隔板層118、第三隔板層120、第四隔板層122、第五隔板層124和第六隔板層126。
如圖2A和圖2B所示,隔板層116、118、120、122、124和126中的每一個(gè)可以被構(gòu)造成具有帶有特定輪廓或幾何結(jié)構(gòu)的邊緣202、206、208、210、212和214。在各種實(shí)施例中,隔板層的邊緣(諸如隔板層116)限定界面(諸如在隔板層116和運(yùn)載工具部件108之間的界面131)。因此,諸如邊緣206的邊緣的輪廓216至少部分限定與隔板層116和隔板層118相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)路徑132相互作用的運(yùn)載工具部件108的界面131。圖2B圖示說(shuō)明了其中隔板層116、118、120、122、124和126的邊緣206、208、210、212和214的輪廓216、218、220、222和224被構(gòu)造成提供若干錯(cuò)列的、暢通的流動(dòng)路徑132、134、136、304、306(參照?qǐng)D3A至圖3F在以下更加詳細(xì)論述)的示例,這些流動(dòng)路徑基于先前確定的運(yùn)載工具部件108的干涸點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)被構(gòu)造。在這個(gè)示例中,隔板層116、118、120、122、124和126的輪廓已經(jīng)被構(gòu)造使得流動(dòng)介質(zhì)114在部分226處以頂部隔板層為界,頂部隔板層是第一隔板層116。因此,全部其他流動(dòng)路徑132、134、136、304和306是開(kāi)放且暢通的路徑。因此,與流動(dòng)路徑132、134、136、304和306相關(guān)聯(lián)的前緣202、206、208、210、212和214的輪廓已經(jīng)被構(gòu)造成在運(yùn)載工具部件108和真空泵106之間提供較低的流動(dòng)阻力,從而增加在部分226處通過(guò)運(yùn)載工具部件108的總體流動(dòng)。隨著干涸點(diǎn)終止,進(jìn)一步沿著飛機(jī)肋,與流動(dòng)路徑132、134、136、304和306相關(guān)聯(lián)的邊緣202、206、208、210、212和214接觸運(yùn)載工具部件108,并且建立了分離的流動(dòng)路徑132、134、136、304和306,每個(gè)流動(dòng)路徑具有特有的流動(dòng)特性。這樣,流動(dòng)路徑132、134、136、304和306的開(kāi)放區(qū)域(諸如部分226)以及它們的尺寸可以被構(gòu)造成具有小的流動(dòng)阻力、較強(qiáng)的真空強(qiáng)度并且促進(jìn)在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的流動(dòng)。如以上所論述的,在各種實(shí)施例中,多孔緩釋材料127可以被安置在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108之間。因此,邊緣202、206、208、210、212和214與運(yùn)載工具部件108之間的接觸可以經(jīng)由多孔緩釋材料127發(fā)生。
圖3A至圖3F圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的被注入到運(yùn)載工具部件中的材料的示例的簡(jiǎn)圖。如先前所論述的,系統(tǒng)100可以被實(shí)施以將材料(諸如樹(shù)脂)注入運(yùn)載工具部件中。如圖3A所示,材料可以被提供自材料源102并且材料可以根據(jù)通過(guò)真空泵106生成的負(fù)壓差梯度前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。于是,材料的容積的前緣302可以基于流動(dòng)路徑(諸如通過(guò)運(yùn)載工具部件108和流動(dòng)介質(zhì)114建立的流動(dòng)路徑132、134、136、304和306)的流動(dòng)特性,前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。如將在下面參照?qǐng)D3B至圖3F更加詳細(xì)論述的,隨著前緣302前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108,材料接觸不同的流動(dòng)路徑132、134、136、304和306的不同界面,諸如界面131,其中不同的流動(dòng)路徑132、134、136、304和306中的每一個(gè)具有被構(gòu)造成增加或減少在每個(gè)各自的界面處在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的流動(dòng)的它們自己各自的流動(dòng)特性。
圖3B圖示說(shuō)明了在已經(jīng)消逝了一定量時(shí)間之后被注入運(yùn)載工具部件108中的材料,并且前緣302已經(jīng)進(jìn)一步前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。如圖3B所示,材料已經(jīng)接觸與第一流動(dòng)路徑132相關(guān)聯(lián)的界面131,其中第一流動(dòng)路徑132由第一隔板層116和第二隔板層118限定。因此,一定量的材料已經(jīng)開(kāi)始流動(dòng)通過(guò)第一流動(dòng)路徑132。而且,材料也繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。因此,前緣302繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108并且朝向真空泵106。如先前所論述的,前進(jìn)通過(guò)第一流動(dòng)路徑132的材料的量和材料流的速率可以基于包括在第一流動(dòng)路徑132中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件而確定,該結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以是隔離物。于是,第一流動(dòng)路徑132的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以確定從運(yùn)載工具部件108吸走的材料的量和進(jìn)入流動(dòng)介質(zhì)114的材料的量。如以上所論述的,第一流動(dòng)路徑132具有的流動(dòng)阻力越小,材料被吸走的越多,并且更多局部的流動(dòng)發(fā)生在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的第一流動(dòng)路徑132和運(yùn)載工具部件108的界面處。
圖3C進(jìn)一步圖示說(shuō)明了在一段附加的時(shí)間量已經(jīng)消逝之后被注入運(yùn)載工具部件108的材料。如圖3C所示,前緣302已經(jīng)繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。材料也已經(jīng)接觸由第二隔板層118和第三隔板層120限定的第二流動(dòng)路徑134。于是,一定量的材料已經(jīng)開(kāi)始流動(dòng)通過(guò)第二流動(dòng)路徑134。如先前所論述的,第二流動(dòng)路徑134的結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)可以確定通過(guò)第二流動(dòng)路徑134的材料流的速率。此外,第二流動(dòng)路徑134可以被構(gòu)造成具有不同于第一流動(dòng)路徑132的特點(diǎn),并且可以在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的第二流動(dòng)路徑134和運(yùn)載工具部件108的界面310處具有對(duì)局部流動(dòng)的不同的影響。這樣,不同的流動(dòng)路徑可以被不同地構(gòu)造從而增加或減少材料沿運(yùn)載工具部件108的長(zhǎng)度的局部流動(dòng)。此外,流動(dòng)路徑的結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)也可以沿著運(yùn)載工具部件108的寬度被改變從而提供在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的流動(dòng)的附加可構(gòu)造性。如在下面將更加詳細(xì)論述的,在一些實(shí)施例中,可以包括隔離物的結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)可以從隔板層(諸如隔板層118)的邊緣(諸如邊緣206)開(kāi)始以同心方式變化。因此,如在下面將更加詳細(xì)論述的,在結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)上的變化可以保持由輪廓(諸如輪廓216)確定的形狀或模式,并且可以沿著運(yùn)載工具部件108的長(zhǎng)度變化。圖3D進(jìn)一步圖示說(shuō)明了在一段附加的時(shí)間量已經(jīng)消逝之后被注入運(yùn)載工具部件108的材料。如圖3D所示,前緣302已經(jīng)繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。材料也已經(jīng)接觸由第三隔板層120和第四隔板層122限定的第三流動(dòng)路徑136。因此,一定量的材料已經(jīng)開(kāi)始流動(dòng)通過(guò)第三流動(dòng)路徑136。如先前所論述的,第三流動(dòng)路徑136的結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)可以確定通過(guò)第三流動(dòng)路徑136的材料流的速率。類似于以上所論述的,第三流動(dòng)路徑136的特征(諸如大小、形狀、和隔離物的密度)可以被構(gòu)造從而構(gòu)造或確定第三流動(dòng)路徑136的流動(dòng)阻力,并且此類流動(dòng)特性可以不同于第一流動(dòng)路徑132和第二流動(dòng)路徑134的流動(dòng)特性。這樣,每個(gè)流動(dòng)路徑可以被具體構(gòu)造以控制通過(guò)運(yùn)載工具部件108的材料流。
圖3E進(jìn)一步圖示說(shuō)明了在一段附加的時(shí)間量已經(jīng)消逝之后被注入運(yùn)載工具部件108的材料。如圖3E所示,前緣302已經(jīng)繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。材料也已經(jīng)接觸由第四隔板層122和第五隔板層124限定的第四流動(dòng)路徑304。因此,一定量的材料已經(jīng)開(kāi)始流動(dòng)通過(guò)第四流動(dòng)路徑304。如先前所論述的,第四流動(dòng)路徑304的結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)可以確定通過(guò)第四流動(dòng)路徑304的材料流的速率。于是,材料可以繼續(xù)流動(dòng)通過(guò)第一流動(dòng)路徑132、第二流動(dòng)路徑134、第三流動(dòng)路徑136、運(yùn)載工具部件108以及現(xiàn)今第四流動(dòng)路徑304。
圖3F進(jìn)一步圖示說(shuō)明了在一段附加的時(shí)間量已經(jīng)消逝之后被注入運(yùn)載工具部件108的材料。如圖3F所示,前緣302已經(jīng)繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108。材料也已經(jīng)接觸由第五隔板層124和第六隔板層126限定的第五流動(dòng)路徑306。因此,一定量的材料已經(jīng)開(kāi)始流動(dòng)通過(guò)第五流動(dòng)路徑306。如先前所論述的,第五流動(dòng)路徑306的結(jié)構(gòu)特征或特點(diǎn)可以確定通過(guò)第五流動(dòng)路徑306的材料流的速率。這樣,可以提供平行于運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)路徑312的很多附加流動(dòng)路徑132、134、136、304和306。然而,流動(dòng)路徑132、134、136、304和306的特性(諸如流動(dòng)阻力)可以被構(gòu)造成在一些區(qū)域增加流動(dòng)并且在另一些區(qū)域降低流動(dòng)。因此,不同的流動(dòng)路徑132、134、136、304和306的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和輪廓的構(gòu)型可以提供沿著運(yùn)載工具部件108的長(zhǎng)度流動(dòng)通過(guò)運(yùn)載工具部件108的具體或選擇性調(diào)整,同時(shí)橫穿流動(dòng)路徑132、134、136、304和306的寬度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)型可以提供沿著運(yùn)載工具部件108的寬度的具體調(diào)整。
圖4圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的流動(dòng)介質(zhì)生成方法的示例的流程圖。如先前所陳述的,流動(dòng)介質(zhì)(諸如流動(dòng)介質(zhì)114)的各種尺寸和特征可以基于與流動(dòng)介質(zhì)114相關(guān)聯(lián)的運(yùn)載工具部件(諸如運(yùn)載工具部件108)的流動(dòng)特點(diǎn)和特性而確定和構(gòu)造。于是,流動(dòng)介質(zhì)生成方法(諸如方法400)可以被實(shí)施以確定運(yùn)載工具部件的流動(dòng)特點(diǎn)和特性,并且制造具有基于所確定的流動(dòng)特點(diǎn)和特性構(gòu)造的特征和尺寸的流動(dòng)介質(zhì)。
因此,方法400可以從操作402開(kāi)始,在操作402期間,與流動(dòng)介質(zhì)114相關(guān)聯(lián)的第一多個(gè)尺寸和第二多個(gè)尺寸可以基于運(yùn)載工具部件108的一個(gè)或多個(gè)特性而被確定。如先前所論述的,流動(dòng)介質(zhì)114包括多個(gè)隔板層和多個(gè)隔離物。因此,第一尺寸可以識(shí)別隔板層的物理參數(shù)和尺寸。此外,第二尺寸可以識(shí)別隔離物的物理參數(shù)和尺寸。類似于以上所論述的,此類尺寸可以基于可以識(shí)別一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題區(qū)域的運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性而確定,其中一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題區(qū)域可以是流動(dòng)前緣匯聚的區(qū)域。如以上所論述的,運(yùn)載工具部件108的幾何結(jié)構(gòu)和形狀可以致使在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的流動(dòng)不一致。結(jié)果是,未受流動(dòng)介質(zhì)114協(xié)助的通過(guò)運(yùn)載工具部件108的材料流可能不一致,并且可能在運(yùn)載工具部件108內(nèi)留下干涸點(diǎn)。
在各種實(shí)施例中,運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性可以基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析確定。相應(yīng)地,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(諸如參照?qǐng)D9在下面更加詳細(xì)論述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900)可以被實(shí)施來(lái)建模和分析通過(guò)運(yùn)載工具部件108的材料(諸如樹(shù)脂)的流動(dòng),其中運(yùn)載工具部件108可以由預(yù)成形層壓板材料(諸如碳纖維)制成。在各種實(shí)施例中,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析可以識(shí)別通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚。因此,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析可以識(shí)別干涸點(diǎn)或具有低于閾值的流動(dòng)的區(qū)域,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析可以生成可以形成用于確定第一尺寸和第二尺寸的基礎(chǔ)的建模的流動(dòng)(modeled flow)的空間分布的表征。在各種實(shí)施例中,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以進(jìn)一步被構(gòu)造成基于生成的建模的流動(dòng)的表征確定第一尺寸和第二尺寸。
在一些實(shí)施例中,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析可以生成填充時(shí)間熱點(diǎn)圖,所述填充時(shí)間熱點(diǎn)圖識(shí)別和表征可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(諸如數(shù)據(jù)表)中的單個(gè)填充時(shí)間值。例如,數(shù)據(jù)表可以包括對(duì)應(yīng)于運(yùn)載工具部件108的空間表征的數(shù)據(jù)域的行和列。這樣,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)域可以表示對(duì)應(yīng)于運(yùn)載工具部件108的物理位置的空間表征的像素。值可以表征或表示與運(yùn)載工具部件108的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)速率和/或填充時(shí)間。在各種實(shí)施例中,可以基于包括在熱點(diǎn)圖中的值識(shí)別邊界。在一些實(shí)施例中,可以使用一個(gè)或多個(gè)指定值確定邊界。在一個(gè)示例中,第一指定值10分鐘可以用于識(shí)別第一邊界并且第二指定值20分鐘可以用于識(shí)別第二邊界??梢詫?shí)施附加的指定值達(dá)30分鐘、40分鐘或任何其他合適的時(shí)間的單位和/或階度(gradation)或流動(dòng)速率。更具體地,運(yùn)載工具部件108具有共同值或相似值的區(qū)域可以彼此關(guān)聯(lián)或連接,從而形成可以是邊界的特征線(distinct lines)。例如,可以基于具有填充時(shí)間值為10分鐘的區(qū)域形成第一邊界。這樣,可以識(shí)別若干邊界,并且若干邊界可以形成用于確定邊緣206、208、210、212和214的輪廓216、218、220、222和224的基礎(chǔ)。在各種實(shí)施例中,每個(gè)邊界可以按一個(gè)距離分開(kāi),所述距離與用于指定值的時(shí)間單位的階度成正比。
在各種實(shí)施例中,可以至少部分基于以上所論述的填充時(shí)間值和邊界確定第一尺寸和第二尺寸。例如,可以包括邊緣206、208、210、212和214的輪廓216、218、220、222和224的尺寸的第一尺寸可以基于它們的相關(guān)聯(lián)邊界被確定并且可以具有與它們的相關(guān)聯(lián)邊界相似的形狀。此外,若干隔板層可以通過(guò)時(shí)間差除以指定值來(lái)確定,從而生成空間分割。例如,如果使用10分鐘、20分鐘、30分鐘和40分鐘的階度,那么時(shí)間差可以是10分鐘。在一些實(shí)施例中,指定值可以是2。相應(yīng)地,可以在填充時(shí)間值中以每5分鐘時(shí)間增量生成隔板層。這樣,填充時(shí)間差可以被利用來(lái)表征在隔板層之間的空間分割并且確定隔板層的尺寸。在一些實(shí)施例中,邊界之間的物理距離可以除以指定數(shù)從而表征隔板層之間的空間分割并且確定基于的隔板層的尺寸。這樣,邊界之間的空間差異可以被利用。
在各種實(shí)施例中,可以至少部分基于第一尺寸確定第二尺寸。如以上所論述的,隔板層(諸如隔板層116、118、120、122、124和126)可以被構(gòu)造成形成各種流動(dòng)路徑,隔離物可以被安置在該流動(dòng)路徑中。也如以上所論述的,包括在特定流動(dòng)路徑中的隔離物的大小和形狀可以變化。在一些實(shí)施例中,隔離物可以被構(gòu)造成具有沿著流動(dòng)路徑一致且漸進(jìn)變化的尺寸。因此,隔離物可以在流動(dòng)路徑的開(kāi)始處且鄰近輪廓處具有初始的一組尺寸。這樣的初始的一組尺寸可以是默認(rèn)值或者可以先前已經(jīng)由工程師確定。隔離物的初始尺寸可以被構(gòu)造成開(kāi)放并且提供相對(duì)小的流動(dòng)阻力。因此,初始尺寸可以比較小,具有提供小的流體動(dòng)力阻力的形狀,和/或可以具有隔板層的較低的單位面積密度。隔離物的尺寸可以沿著流動(dòng)路徑的長(zhǎng)度并且以與它們的相關(guān)聯(lián)輪廓的形狀或曲率同心的方式以線性方式或非線性方式變化。更加具體地,隔離物的大小、密度和/或形狀可以單獨(dú)變化或組合變化。因此,尺寸可以變化從而提供更大的流動(dòng)阻力,并且具有更大的尺寸、具有提供更大流體動(dòng)力阻力的形狀,和/或具有更高的密度。在一些實(shí)施例中,尺寸可以變化到其阻塞通過(guò)流動(dòng)路徑的樹(shù)脂流的程度,并且因此減少通過(guò)注入方法招致的樹(shù)脂浪費(fèi)。如類似于以上所論述的,尺寸可以從流動(dòng)路徑(諸如可以鄰近材料源102的流動(dòng)路徑132)的開(kāi)始處到可以鄰近真空泵106的流動(dòng)路徑的末端變化。
方法400可以前進(jìn)到操作404,在操作404期間,可以基于第一多個(gè)尺寸生成至少一個(gè)隔板層。在各種實(shí)施例中,可以使用三維(3D)打印過(guò)程生成所述至少一個(gè)隔板層。于是,可以提供第一尺寸至3D打印機(jī),并且作為自動(dòng)化制造過(guò)程的一部分,3D打印機(jī)可以制備所述至少一個(gè)隔板層。在一些實(shí)施例中,隔板層可以是從材料(諸如金屬)用工具加工的。在各種實(shí)施例中,如參照?qǐng)D5將在下面更加詳細(xì)論述的,材料諸如金屬的使用可以使可重復(fù)使用的流動(dòng)介質(zhì)的使用可行,可重復(fù)使用流動(dòng)介質(zhì)的使用可以是在一次使用之后清潔樹(shù)脂,然后在另一個(gè)中再次使用。在一些實(shí)施例中,可以利用直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)生成隔板層。
方法400可以前進(jìn)到操作406,在操作406期間,可以基于第二多個(gè)尺寸生成多個(gè)隔離物。在各種實(shí)施例中,也可以使用3D打印過(guò)程生成隔離物。如類似于以上所論述的,可以提供第二尺寸至3D打印機(jī),并且作為自動(dòng)化制造過(guò)程的一部分,3D打印機(jī)可以制備一個(gè)或多個(gè)隔離物。此外,如類似于以上所論述的,隔離物可以是從材料(諸如金屬)用工具加工的或者使用DMLS生成的。如先前所論述的,隔離物的各種參數(shù)或尺寸可以影響相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)路徑的流動(dòng)特性和性能,相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)路徑可以包括流動(dòng)路徑132、134、136、304和306。例如,較大的和/或緊密的放置在一起的隔離物可以在流動(dòng)路徑中提供增加的流動(dòng)阻力。此外,相對(duì)于較高的隔離物和較高的流動(dòng)路徑,較低高度的隔離物以及它們的相關(guān)聯(lián)流動(dòng)路徑也可以提供增加的流動(dòng)阻力。對(duì)于較小和/或放置相距較遠(yuǎn)的隔離物以及較高的隔離物和流動(dòng)路徑來(lái)說(shuō),反過(guò)來(lái)是正確的。
方法400可以前進(jìn)到操作408,在操作408期間,多個(gè)隔離物中的至少一些可以與所述至少一個(gè)隔板層結(jié)合。在一些實(shí)施例中,如果實(shí)施了3D打印過(guò)程,那么在操作408期間的結(jié)合可以是實(shí)施于隔離物的相同打印過(guò)程的一部分。于是,隔離物可以被直接打印在隔板層上,并且在相同的打印過(guò)程期間經(jīng)由它們同時(shí)生成可以與隔板層結(jié)合。在各種實(shí)施例中,在使用金屬的情況下,隔離物可以被焊合或焊接至隔板層。在各種實(shí)施例中,可以使用DMLS創(chuàng)建隔離物以及隔板層。因此,操作404、406和408可以被實(shí)施作為利用DMLS形成連續(xù)結(jié)構(gòu)(諸如流動(dòng)介質(zhì)114)的一個(gè)制造或制備操作的一部分,其中連續(xù)結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)隔板層和隔離物。
方法400可以前進(jìn)到操作410,在操作410期間,可以確定附加的隔板層和/或隔離物是否應(yīng)該被生成。在各種實(shí)施例中,可以基于在操作402期間確定的可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型中的尺寸做出這樣的確定。例如,如果已經(jīng)生成了第一隔板層,但是第二隔板層和第三隔板層依然剩余,那么可以確定應(yīng)該生成附加的隔板層。如果確定應(yīng)該生成附加的隔板層和/或隔離物,方法400可以返回至操作404。如果確定不應(yīng)該生成附加的隔板層和/或隔離物,方法400可以終止。
圖5圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的部件制備方法的示例的流程圖。如以上所論述的,通過(guò)運(yùn)載工具部件(諸如運(yùn)載工具部件108)的材料流的控制可以是制造和裝配過(guò)程的一部分。于是,可以實(shí)施方法500從而促進(jìn)運(yùn)載工具部件108以及其他運(yùn)載工具部件的制造。
因此,方法500可以從操作502開(kāi)始,在操作502期間,可以分析運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性。如以上所論述的,可以實(shí)施計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析來(lái)識(shí)別在運(yùn)載工具部件108內(nèi)的流動(dòng)前沿的匯聚。此外,可以基于所識(shí)別的匯聚實(shí)施計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析或由裝配工人執(zhí)行的分析來(lái)識(shí)別流動(dòng)介質(zhì)(諸如流動(dòng)介質(zhì)114)的尺寸和特征。相應(yīng)地,隔板層的數(shù)量、隔板層的形狀、隔離物的數(shù)目、隔離物的尺寸和隔離物的密度可以基于計(jì)算流體動(dòng)力分析被全部構(gòu)造,并且可以特定于運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性。
方法500可以前進(jìn)到操作504,在操作504期間,可以基于所分析的特性生成流動(dòng)介質(zhì)114。因此,基于所確定的尺寸,可以通過(guò)制造過(guò)程(諸如3D打印過(guò)程)生成流動(dòng)介質(zhì)114。如類似于以上所論述的,也可以實(shí)施其他的制造過(guò)程(諸如工具加工過(guò)程)。這樣,可以使用從金屬到聚合物范圍內(nèi)的各種不同的材料制造或生成流動(dòng)介質(zhì)114。
方法500可以前進(jìn)到操作506,在操作506期間,可以裝配注入系統(tǒng)。如以上所論述的,所述系統(tǒng)可以包括流動(dòng)介質(zhì)114。于是,在操作506期間,運(yùn)載工具部件108和流動(dòng)介質(zhì)114可以被放置在系統(tǒng)100內(nèi)并且可以通過(guò)薄膜112密封。在各種實(shí)施例中,裝配可以由裝配工人執(zhí)行。在一些實(shí)施例中,作為自動(dòng)化過(guò)程的一部分,裝配可以由裝配機(jī)器人執(zhí)行。
方法500可以前進(jìn)到操作508,在操作508期間,可以通過(guò)真空泵106生成負(fù)壓差梯度。如先前所論述的,真空泵106可以被激活并且生成在系統(tǒng)100的密封部分內(nèi)的真空。于是,可以生成橫穿運(yùn)載工具部件108和流動(dòng)介質(zhì)114的負(fù)壓差梯度,并且可以促進(jìn)材料(諸如樹(shù)脂)從材料源102進(jìn)入運(yùn)載工具部件108的移動(dòng)。
方法500可以前進(jìn)到操作510,在操作510期間,材料可以被注入到運(yùn)載工具部件108中。如先前參照?qǐng)D3A至圖3F所論述的,隨著負(fù)壓差梯度繼續(xù)被施加到運(yùn)載工具部件108和流動(dòng)介質(zhì)114,根據(jù)運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性以及流動(dòng)介質(zhì)114的流動(dòng)特性,材料沿著各種流動(dòng)路徑被拉動(dòng)。如先前所論述的,在注入期間,材料通過(guò)運(yùn)載工具部件108的前進(jìn)可以被控制,使得流動(dòng)前沿的匯聚減少。這樣,由流動(dòng)介質(zhì)114提供的流動(dòng)的更改保證了在操作502期間識(shí)別的干涸點(diǎn)的發(fā)生減少。
方法500可以前進(jìn)到操作511,在操作511期間,可以施加熱至被注入的運(yùn)載工具部件108。在各種實(shí)施例中,將熱施加至被注入的運(yùn)載工具部件108使已經(jīng)被注入的材料凝固并且固化。因此,一旦熱的施加已經(jīng)完成,材料為運(yùn)載工具部件提供增加的結(jié)構(gòu)支撐和強(qiáng)化。這樣,被注入的運(yùn)載工具部件108可以通過(guò)材料(諸如樹(shù)脂)的注入而被結(jié)構(gòu)性地強(qiáng)化。此外,因?yàn)槭褂昧鲃?dòng)介質(zhì)114實(shí)施注入,干涸點(diǎn)的發(fā)生已經(jīng)被減少,并且運(yùn)載工具部件108的強(qiáng)度已經(jīng)被增加。
方法500可以前進(jìn)到操作512,在操作512期間,可以從運(yùn)載工具部件移除流動(dòng)介質(zhì)。于是,系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)100)可以被拆卸,從而使得可以在固化過(guò)程之后從系統(tǒng)100移除流動(dòng)介質(zhì)114。于是,一旦運(yùn)載工具部件108的注入已經(jīng)完成,流動(dòng)介質(zhì)114可以被移除并且運(yùn)載工具部件108可以具有大體上自由劃分出的上表面。
方法500可以前進(jìn)到操作514,在操作514期間,可以確定附加的運(yùn)載工具部件是否應(yīng)該被注入。可以基于方法500可以被實(shí)施的更廣泛的制造過(guò)程中的參數(shù)做出這樣的確定。例如,如果要制造很多相似的零件或部件用于單個(gè)運(yùn)載工具,或者如果要制造很多運(yùn)載工具,可以確定附加的部件應(yīng)該被注入。如果確定附加的運(yùn)載工具部件應(yīng)該被注入,那么方法500可以前進(jìn)到操作516,在操作516期間,可以從流動(dòng)介質(zhì)114移除材料。例如,如果流動(dòng)介質(zhì)114由金屬制成,流動(dòng)介質(zhì)114可以被放置在焚燒爐中并且保持在流動(dòng)介質(zhì)114中的任何殘留材料可以被燒盡。如果流動(dòng)介質(zhì)114經(jīng)由3D打印過(guò)程由聚合物制成,可以不執(zhí)行操作516,并且方法500可以返回至操作504。如果確定沒(méi)有附加運(yùn)載工具部件應(yīng)該被注入,方法500可以終止。
圖6圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例實(shí)施的材料注入方法的示例的流程圖。如以上所論述的,系統(tǒng)100可以用于將材料注入運(yùn)載工具部件108中。在一些實(shí)施例中,可以使用系統(tǒng)100實(shí)施材料注入方法(諸如方法600)。相應(yīng)地,方法600可以從操作602開(kāi)始,在操作602期間,運(yùn)載工具部件和流動(dòng)介質(zhì)可以被放置在支撐構(gòu)件上。如先前所論述的,運(yùn)載工具部件,諸如運(yùn)載工具部件108可以被安置在工具或芯軸支撐構(gòu)件104上,并且流動(dòng)介質(zhì)(諸如流動(dòng)介質(zhì)114)可以被放置在運(yùn)載工具部件108的頂部上。如以上所論述的,流動(dòng)介質(zhì)114可以包括可以基于運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)特性構(gòu)造的各種隔板層116、118、120、122、124和126和隔離物(諸如隔離物128)。
方法600可以前進(jìn)到操作604,在操作604期間,圍繞運(yùn)載工具部件和流動(dòng)介質(zhì)密封真空袋。在各種實(shí)施例中,真空袋的密封生成具有空氣密封的容腔。在各種實(shí)施例中,真空袋可以是袋薄膜,諸如薄膜112。于是,可以將薄膜112放置在流動(dòng)介質(zhì)114之上,并且薄膜112的外圍邊緣可以被密封,使得薄膜112面向流動(dòng)介質(zhì)114的表面形成了密封容腔的邊界。在各種實(shí)施例中,由薄膜112形成的密封容腔可以被構(gòu)造,使得材料源102和真空泵106可以與流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108耦接并且可以與流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108相互作用,而沒(méi)有降低空氣密封。
方法600可以前進(jìn)到操作606,在操作606期間,第一壓力可以被生成在容腔內(nèi)。相應(yīng)地,真空泵106可以被激活并且可以生成在由薄膜112形成的密封室內(nèi)的第一壓力,所述第一壓力可以是相對(duì)真空。如本文所公開(kāi)的,通過(guò)真空泵106生成的第一壓力或真空可以指低于大氣壓力并且可以低于在材料源102內(nèi)的壓力的壓力。于是,真空可以被生成且被施加在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108的一個(gè)末端處,并且可以生成在流動(dòng)介質(zhì)114和運(yùn)載工具部件108的流動(dòng)路徑(諸如流動(dòng)路徑132、134、136、304和306)內(nèi)的真空。
方法600可以前進(jìn)到操作608,在操作608期間,可以將材料從材料源釋放到容腔內(nèi)。于是,材料源102可以釋放將要被注入到運(yùn)載工具部件108中的材料。如先前所論述的,材料可以是可以用于增強(qiáng)預(yù)成形層壓板的樹(shù)脂。如類似于以上參照?qǐng)D3A至圖3F所論述的,一旦從材料源102釋放,由真空泵106生成的真空可以拉動(dòng)樹(shù)脂通過(guò)運(yùn)載工具部件108并且通過(guò)各種流動(dòng)路徑(諸如,流動(dòng)路徑132、134、136、304和306)。
方法600可以前進(jìn)到操作610,在操作610期間,可以控制通過(guò)運(yùn)載工具部件108的材料流的流動(dòng)前沿。在各種實(shí)施例中,可以使用流動(dòng)介質(zhì)114的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑控制流動(dòng)前沿。相應(yīng)地,隨著材料被拉動(dòng)通過(guò)運(yùn)載工具部件108,流動(dòng)前沿或前緣302可以與不同的流動(dòng)路徑132、134、136、304和306接觸并且相互作用。如以上所論述的,每個(gè)流動(dòng)路徑可以具有流動(dòng)特性(諸如流動(dòng)阻力),該流動(dòng)特性可以被構(gòu)造成影響在與流動(dòng)路徑132、134、136、304和306相關(guān)聯(lián)的界面處的局部流動(dòng)。于是,隨著前緣302前進(jìn)通過(guò)運(yùn)載工具部件108,流動(dòng)路徑132、134、136、304和306的流動(dòng)特性可以沿著由前緣302表示的流動(dòng)前沿選擇性地更改流動(dòng),使得流動(dòng)前沿不在一些區(qū)域匯聚并且不在其他區(qū)域留下干涸點(diǎn)或欠飽和點(diǎn)。這樣,流動(dòng)介質(zhì)114可以控制貫穿整個(gè)運(yùn)載工具部件108的材料流并且確保運(yùn)載工具部件108的不同部分的欠飽和和過(guò)飽和被減少。
可以結(jié)合如圖7所示的飛行器制造和使用方法700以及如圖8所示的飛行器702實(shí)施本公開(kāi)的實(shí)施例。在預(yù)生產(chǎn)期間,示例性使用方法700可以包括飛行器702的規(guī)格和設(shè)計(jì)704以及材料采購(gòu)706。在生產(chǎn)期間,飛行器702的部件和子組件的制造708以及系統(tǒng)整合710發(fā)生。此后,飛行器702可以經(jīng)過(guò)認(rèn)證和交付712,以便投入使用714。當(dāng)被消費(fèi)者使用時(shí),規(guī)定了飛行器702的例行維護(hù)和維修716(也可以包括更改、重構(gòu)、翻新等等)。于是,可以結(jié)合在下面更加詳細(xì)論述的諸如部件和子組件制造708、系統(tǒng)整合710以及部件(諸如機(jī)身178和內(nèi)部722)的裝配的操作來(lái)實(shí)施流動(dòng)介質(zhì)114。
可由系統(tǒng)整合方、第三方和/或操作者(例如,消費(fèi)者)執(zhí)行或?qū)嵤┦褂梅椒?00的每個(gè)過(guò)程。為了本描述的目的,系統(tǒng)整合方可以包括但不限于任意數(shù)量的飛行器制造商和主系統(tǒng)分包商;第三方可以包括但不限于任意數(shù)量的銷售商、分包商和供應(yīng)商;并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)機(jī)構(gòu)等等。
如圖8所示,通過(guò)示例性方法700生產(chǎn)的飛行器702可以包括具有多個(gè)系統(tǒng)720和內(nèi)部722的機(jī)身718。高級(jí)系統(tǒng)720的示例包括推進(jìn)系統(tǒng)724、電氣系統(tǒng)726、液壓系統(tǒng)728和環(huán)境系統(tǒng)730中的一個(gè)或多個(gè)。可包括任意數(shù)量的其他系統(tǒng)。雖然示出了航空航天的示例,但是本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到其他產(chǎn)業(yè),諸如汽車產(chǎn)業(yè)。
可在制造和使用方法700的任意一個(gè)或多個(gè)階段中采用本文實(shí)施的裝置和方法。例如,可以以類似于當(dāng)飛行器702使用中制造部件或子組件的方式來(lái)制備或制造對(duì)應(yīng)于制造過(guò)程708的部件或子組件。同樣,可以在生產(chǎn)操作708和710期間,利用一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合,例如,通過(guò)充分加速飛行器702的裝配或降低飛行器702的成本。類似地,一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合在飛行器702處于使用中時(shí)(例如但不限于維護(hù)和維修716)被利用。
圖9圖示說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例構(gòu)造的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900(在本文也被稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng))可以用于實(shí)施在以上所描述的控制器、服務(wù)器或系統(tǒng)的其他部件中使用的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或處理設(shè)備。在一些實(shí)施例中,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900包括通信框架902,通信框架902提供處理器單元904、存儲(chǔ)器906、永久儲(chǔ)存器908、通信單元910、輸入/輸入(I/O)單元912和顯示器914之間的通信。在該示例中,通信框架902可以采用總線系統(tǒng)的形式。
處理器單元904用于執(zhí)行可以被加載到存儲(chǔ)器906中的軟件的指令。處理器單元904可以是多個(gè)處理器,如可以被包括在多處理器核心中。在各種實(shí)施例中,處理器單元904被具體構(gòu)造成處理當(dāng)生成和利用計(jì)算流動(dòng)模型(如以上所論述的)時(shí)所涉及到的大量的數(shù)據(jù)。因此,處理器單元904可以是專用集成處理器,該專用集成處理器可以作為在處理系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)來(lái)實(shí)施。當(dāng)處理涉及到先前所描述的系統(tǒng)、設(shè)備和方法的大量數(shù)據(jù)時(shí),處理器單元904的此類具體配置可以提供增加的效率。此外,在一些實(shí)施例中,處理器單元904可以包括一個(gè)或多個(gè)可重復(fù)編程的邏輯設(shè)備(諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)),其可以被編程或具體構(gòu)造成可選地執(zhí)行在與通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的計(jì)算建模相關(guān)聯(lián)的大量且復(fù)雜的數(shù)據(jù)集的上下文中的先前所描述的處理操作。
存儲(chǔ)器906和永久儲(chǔ)存器908是儲(chǔ)存設(shè)備916的示例。儲(chǔ)存設(shè)備可以是任意塊數(shù)的硬件,其能夠?qū)⑿畔?諸如,例如但不限于數(shù)據(jù)、功能形式的程序代碼和/或其他合適的信息)儲(chǔ)存在臨時(shí)基底和/或永久基底上。在這些說(shuō)明性示例中,儲(chǔ)存設(shè)備916也可以被稱為計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備。在這些示例中,存儲(chǔ)器906可以是例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或任何其他合適的易失性存儲(chǔ)設(shè)備或非易失性存儲(chǔ)設(shè)備。根據(jù)特定的實(shí)施方式,永久儲(chǔ)存器908可以采用各種形式。例如,永久儲(chǔ)存器908可以包含一個(gè)或多個(gè)部件或設(shè)備。例如,永久儲(chǔ)存器908可以是硬盤、閃速存儲(chǔ)器、可重寫光盤、可重寫磁帶或以上的一些組合。永久儲(chǔ)存器908所使用的介質(zhì)也可以是可移除的。例如,可移除硬盤驅(qū)動(dòng)器可以用于永久儲(chǔ)存器908。
在這些說(shuō)明性示例中,通信單元910提供與其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或設(shè)備的通信。在這些說(shuō)明性示例中,通信單元910是網(wǎng)絡(luò)接口卡。
輸入/輸出單元912允許可以連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900的其他設(shè)備的數(shù)據(jù)的輸入和輸出。例如,輸入/輸出單元912可以提供用于通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)和/或一些其他合適的輸入設(shè)備的使用者輸入的連接。進(jìn)一步地,輸入/輸出單元912可以發(fā)送輸出到打印機(jī)。顯示器914提供機(jī)構(gòu)以將信息顯示給使用者。
用于操作系統(tǒng)、應(yīng)用和/或程序的指令可以位于儲(chǔ)存設(shè)備916中,儲(chǔ)存設(shè)備916通過(guò)通信框架902與處理器單元904通信??梢酝ㄟ^(guò)處理器單元904使用計(jì)算機(jī)實(shí)施的指令執(zhí)行不同實(shí)施例的進(jìn)程,計(jì)算機(jī)實(shí)施的指令可以位于存儲(chǔ)器中,諸如存儲(chǔ)器906。
這些指令被稱為程序代碼、計(jì)算機(jī)可用程序代碼或計(jì)算機(jī)可讀程序代碼,其可以通過(guò)處理器單元904中的處理器讀取并執(zhí)行。在不同實(shí)施例中的程序代碼可以實(shí)施在不同的物理的或計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)上,諸如,存儲(chǔ)器906或永久儲(chǔ)存器908。
程序代碼918以功能形式位于選擇性可移除的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)920上且可以被加載到或轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900用于通過(guò)處理器單元904執(zhí)行。在這些說(shuō)明性示例中,程序代碼918和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)902形成計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品922。在一個(gè)示例中,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)902可以是計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)924或計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)926。
在這些說(shuō)明性示例中,計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)924是用于存儲(chǔ)程序代碼918的物理的或?qū)嶓w的儲(chǔ)存設(shè)備,而不是傳播或傳輸程序代碼918的介質(zhì)。
可替代地,程序代碼918可以轉(zhuǎn)移到使用計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)926的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900。例如,計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)926可以是例如包含程序代碼918的傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)。例如,計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)926可以是電磁信號(hào)、光學(xué)信號(hào),和/或任何其他合適類型的信號(hào)。這些信號(hào)可以通過(guò)通信鏈接被傳輸,所述通信鏈接諸如無(wú)線通信鏈接、光導(dǎo)纖維電纜、同心電纜、電線,和/或任何其他合適類型的通信鏈接。
用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900的所圖示說(shuō)明的不同的部件不意味著提供對(duì)不同的實(shí)施例可以被實(shí)施的方式的架構(gòu)限制。不同的說(shuō)明性實(shí)施例可以實(shí)施在包括除用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900之外的部件和/或替代用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900的部件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。在圖9中示出的其他部件能夠依據(jù)示出的說(shuō)明性示例被改變。使用能夠運(yùn)行程序代碼918的任何硬件設(shè)備或系統(tǒng)可以實(shí)施不同的實(shí)施例。
因此,總的來(lái)說(shuō),根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供有:
A1.一種用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的裝置,所述裝置包括:
多個(gè)隔板層,所述多個(gè)隔板層中的每個(gè)隔板層具有輪廓,其中在所述多個(gè)隔板層中的至少一些之間的至少一個(gè)空間限定至少一個(gè)流動(dòng)路徑;以及
安置在所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑中的第一多個(gè)隔離物,所述第一多個(gè)隔離物具有基于第一多個(gè)尺寸確定的一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性,所述一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性至少部分確定所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑的第二流動(dòng)特性。
A2.也提供段落A1所述的裝置,其中至少部分基于具有第一流動(dòng)特性的所述運(yùn)載工具部件的部分的形狀,確定所述輪廓,并且其中所述運(yùn)載工具部件的所述第一流動(dòng)特性識(shí)別在通過(guò)所述運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚。
A3.也提供段落A2所述的裝置,其中所述第一多個(gè)隔離物的高度和寬度至少部分確定所述第二流動(dòng)特性,并且其中所述第二流動(dòng)特性與所述第一流動(dòng)特性成反比。
A4.也提供段落A2所述的裝置,其中所述多個(gè)隔板層的單位面積的所述多個(gè)隔離物的密度至少部分確定所述第二流動(dòng)特性,并且其中所述第二流動(dòng)特性與所述第一流動(dòng)特性成反比。
A5.也提供段落A1所述的裝置,其中所述多個(gè)隔板層包括第一隔板層和第二隔板層,并且其中所述第一多個(gè)隔離物被安置在所述第一隔板層和所述第二隔板層之間。
A6.也提供段落A5所述的裝置,其進(jìn)一步包括第二多個(gè)隔離物,其中所述多個(gè)隔板層進(jìn)一步包括第三隔板層和第四層隔板層,并且其中所述第二多個(gè)隔離物被安置在所述第三隔板層和所述第四隔板層之間。
A7.也提供段落A6所述的裝置,其中所述第一隔板層的第一輪廓、所述第二隔板層的第二輪廓、所述第三隔板層的第三輪廓和所述第四隔板層的第四輪廓具有不同的尺寸。
A8.也提供段落A6所述的裝置,其中所述第一多個(gè)隔離物具有第一組尺寸,并且其中所述第二多個(gè)隔離物具有不同于所述第一組尺寸的第二組尺寸。
A9.也提供段落A1所述的裝置,其中所述運(yùn)載工具部件是飛行器的部件。
A10.也提供段落A1所述的裝置,其中所述運(yùn)載工具部件是預(yù)成形層壓板部件。
B1.一種用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
被構(gòu)造成存儲(chǔ)一定量材料的材料源;
真空泵;
耦接到所述材料源和所述真空泵的支撐構(gòu)件,所述支撐構(gòu)件被構(gòu)造成機(jī)械地耦接運(yùn)載工具部件;
流動(dòng)介質(zhì),其包括:
多個(gè)隔板層,所述多個(gè)隔板層中的每個(gè)隔板層具有輪廓,其中在所述多個(gè)隔板層中的至少一些之間的至少一個(gè)空間限定至少一個(gè)流動(dòng)路徑;以及
安置在所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑中的第一多個(gè)隔離物,所述第一多個(gè)隔離物具有基于第一多個(gè)尺寸確定的一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性,所述一個(gè)或多個(gè)流體動(dòng)力學(xué)特性至少部分確定所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑的第二流動(dòng)特性;以及
真空袋,所述真空袋耦接所述真空泵、所述材料源和所述支撐構(gòu)件從而形成包圍所述流動(dòng)介質(zhì)和所述運(yùn)載工具部件的密封容腔。
B2.也提供段落B1所述的系統(tǒng),其中至少部分基于具有第一流動(dòng)特性的所述運(yùn)載工具部件的部分的形狀,確定所述輪廓,其中所述運(yùn)載工具部件的所述第一流動(dòng)特性識(shí)別在通過(guò)所述運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚;其中所述第一多個(gè)隔離物的高度和寬度至少部分確定所述第二流動(dòng)特性,其中所述第二流動(dòng)特性與所述第一流動(dòng)特性成反比;其中所述多個(gè)隔板層的單位面積的所述多個(gè)隔離物的密度至少部分確定所述第二流動(dòng)特性,并且其中所述第二流動(dòng)特性與所述第一流動(dòng)特性成反比。
B3.也提供段落B1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括第二多個(gè)隔離物,其中所述多個(gè)隔板層包括第一隔板層、第二隔板層、第三隔板層和第四層隔板層,其中所述第一多個(gè)隔離物被安置在所述第一隔板層和所述第二隔板層之間,并且其中所述第二多個(gè)隔離物被安置在所述第三隔板層和所述第四隔板層之間。
B4.也提供段落B3所述的系統(tǒng),其中所述第一隔板層的第一輪廓、所述第二隔板層的第二輪廓、所述第三隔板層的第三輪廓和所述第四隔板層的第四輪廓具有不同的尺寸。
B5.也提供段落B3所述的系統(tǒng),其中所述第一多個(gè)隔離物具有第一組尺寸,并且其中所述第二多個(gè)隔離物具有不同于所述第一組尺寸的第二組尺寸。
B6.也提供段落B1所述的系統(tǒng),其中所述運(yùn)載工具部件是預(yù)成形層壓板部件。
C1.用于生成與運(yùn)載工具部件相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)介質(zhì)的方法,所述方法包括:
基于所述運(yùn)載工具部件的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)特性確定與流動(dòng)介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的第一多個(gè)尺寸和第二多個(gè)尺寸,所述流動(dòng)介質(zhì)包括多個(gè)隔板層和多個(gè)隔離物;
基于所述第一多個(gè)尺寸,生成至少一個(gè)隔板層;
基于所述第二多個(gè)尺寸,生成所述多個(gè)隔離物中的至少一些,所述多個(gè)隔離物被安置在所述至少一個(gè)隔板層的頂部上。
C2.也提供段落C1所述的方法,其中基于通過(guò)所述運(yùn)載工具部件的材料流的計(jì)算分析確定所述第一多個(gè)尺寸和所述第二多個(gè)尺寸。
C3.也提供段落C2所述的方法,其中所述計(jì)算分析識(shí)別通過(guò)所述運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿中的至少一個(gè)匯聚。
C4.也提供段落C1所述的方法,其中所述至少一個(gè)隔板層的生成和所述多個(gè)隔離物中的所述至少一些的所述生成包括所述至少一個(gè)隔板層和所述多個(gè)隔離物中的所述至少一些的三維打印。
C5.段落C1所述的方法,其中所述至少一個(gè)隔板層包括第一隔板層,并且其中所述方法進(jìn)一步包括在所述多個(gè)隔離物的頂部上生成第二隔板層。
D1.用于控制通過(guò)運(yùn)載工具部件的材料流的方法,所述方法包括:
將運(yùn)載工具部件和流動(dòng)介質(zhì)放置在支撐構(gòu)件上;
圍繞所述運(yùn)載工具部件和流動(dòng)介質(zhì)密封真空袋,所述真空袋的所述密封生成具有空氣密封的容腔,所述容腔被耦接到材料源和真空泵;以及
使用所述流動(dòng)介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑控制通過(guò)所述運(yùn)載工具部件的材料流的流動(dòng)前沿。
D2.也提供段落D1所述的方法,其中所述一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑包括由第一隔板層和第二隔板層形成的第一流動(dòng)路徑,具有至少一個(gè)流動(dòng)特性的所述第一流動(dòng)路徑至少部分由被安置在所述第一隔板層和所述第二隔板層之間的第一多個(gè)隔離物確定。
D3.也提供段落D2所述的方法,其中所述一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)路徑進(jìn)一步包括由第三隔板層和第四隔板層形成的第二流動(dòng)路徑,具有至少一個(gè)流動(dòng)特性的所述第二流動(dòng)路徑至少部分由安置在所述第三隔板層和所述第四隔板層之間的第二多個(gè)隔離物確定。
D4.也提供段落D1所述的方法,其進(jìn)一步包括:
使用所述真空泵生成在所述容腔內(nèi)的第一壓力,所述第一壓力低于大氣壓力;以及
釋放所述材料到所述容腔中,所述材料釋放自所述材料源。
D5.也提供段落D1所述的方法,其中所述材料是樹(shù)脂,并且其中所述運(yùn)載工具部件是預(yù)成形層壓板。
雖然為了清晰理解的目的,已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述了上述概念,但是在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi),可以實(shí)行一些變化和更改是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)當(dāng)注意,存在實(shí)施所述過(guò)程、系統(tǒng)和裝置的很多可替代的方式。因此,當(dāng)前的這些示例被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。