СИСТЕМЫ, СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРЕДСТВА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА, СВЯЗАННОГО С ИЗГОТОВЛЕНИЕМ КОМПОНЕНТОВ Российский патент 2019 года по МПК B29C70/44 B29C70/48 B29C70/54 B33Y80/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в общем относится к изготовлению и сборке компонентов транспортного средства, и в частности к управлению потоком материала, связанного с такими компонентами транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Во многих случаях углеродное волокно может быть использовано для изготовления компонентов путем образования компонентов из композиционной слоистой структуры, которая может быть изготовлена из множества различных слоев углеродной ткани. Кроме того, для добавления дополнительной прочности и усиления композиционной слоистой структуры к композиционной слоистой структуре могут быть добавлены дополнительные материалы. Однако при добавлении таких материалов к композиционной слоистой структуре инфузия материалов ограничена, что может приводить к недонасыщению или пропитыванию некоторых областей композиционной слоистой структуры, которые могут не получать материал в достаточном количестве. Кроме того, инфузия материалов может также приводить к перенасыщению других областей. Соответственно, такие инфузированные компоненты остаются ограниченными вследствие невозможности их эффективной инфузии материалом.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем описании раскрыты системы, способы и устройство для производства, использования и, в ином случае, управления потоком материала через компонент транспортного средства. В настоящем описании раскрыты устройства для управления потоком материала через компонент транспортного средства. В некоторых вариантах реализации устройство может содержать множество разделительных слоев, каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, причем по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока. Устройство может также содержать первое множество распорок, расположенное по меньшей мере в одном пути потока, первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока.

В некоторых вариантах реализации контур определен по меньшей мере частично на основании формы участка компонента транспортного средства, имеющего первое свойство потока, а первое свойство потока компонента транспортного средства определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства. В различных вариантах реализации высота и ширина первого множества распорок по меньшей мере частично определяют второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока. В соответствии с некоторыми вариантами реализации плотность множества распорок на единицу площади множества разделительных слоев по меньшей мере частично определяет второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока. В различных вариантах реализации множество разделительных слоев содержит первый разделительный слой и второй разделительный слой, а первое множество распорок расположено между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем.

В различных вариантах реализации устройство дополнительно содержит второе множество распорок, множество разделительных слоев дополнительно содержит третий разделительный слой и четвертый разделительный слой, и второе множество распорок расположено между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем. В некоторых вариантах реализации первый контур первого разделительного слоя, второй контур второго разделительного слоя, третий контур четвертого разделительного слоя и четвертый контур четвертого разделительного слоя имеют разные размеры. В различных вариантах реализации первое множество распорок имеет первый набор размеров, а второе множество распорок имеет второй набор размеров, отличающийся от первого набора размеров. В некоторых вариантах реализации компонент транспортного средства представляет собой компонент воздушного летательного аппарата. В соответствии с некоторыми вариантами реализации компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированный компонент из слоистой структуры.

Также в настоящем описании раскрыты системы для управления потоком материала через компонент транспортного средства. Системы могут содержать источник материала, выполненный с возможностью хранения некоторого количества материала, вакуумный насос и опорный элемент, соединенный с источником материала и вакуумным насосом, причем опорный элемент выполнен с возможностью механического соединения с компонентом транспортного средства. Системы могут также содержать средство распределения материала, содержащее множество разделительных слоев, причем каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, причем по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока. Средство распределения материала может также содержать первое множество распорок, расположенное по меньшей мере в одном пути потока, причем первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока. Средство распределения материала может также содержать вакуумный пакет, соединенный с вакуумным насосом, источником материала и опорным элементом для образования уплотненной камеры, охватывающей средство распределения материала и компонент транспортного средства.

В различных вариантах реализации контур по меньшей мере частично определен на основании формы участка компонента транспортного средства, имеющего первое свойство потока, первое свойство потока компонента транспортного средства определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства, высота и ширина первого множества распорок по меньшей мере частично определяют второе свойство потока. В некоторых вариантах реализации второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока, плотность множества распорок на единицу площади множества разделительных слоев по меньшей мере частично определяет второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

В различных вариантах реализации системы дополнительно содержат второе множество распорок, множество разделительных слоев содержит первый разделительный слой, второй разделительный слой, третий разделительный слой и четвертый разделительный слой, первое множество распорок расположено между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем, а второе множество распорок расположено между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем. В некоторых вариантах реализации первый контур первого разделительного слоя, второй контур второго разделительного слоя, третий контур четвертого разделительного слоя и четвертый контур четвертого разделительного слоя имеют разные размеры. В некоторых вариантах реализации первое множество распорок имеет первый набор размеров, а второе множество распорок имеет второй набор размеров, отличающийся от первого набора размеров. В различных вариантах реализации компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированный компонент из слоистой структуры.

Также в настоящем описании раскрыты способы получения средства распределения материала, связанного с компонентом транспортного средства. Способы могут содержать определение первого множества размеров и второго множества размеров, связанных со средством распределения материала, на основании одного или более свойств потока компонента транспортного средства, средство распределения материала содержит множество разделительных слоев и множество распорок. Способы могут также включать получение по меньшей мере одного разделительного слоя на основании первого множества размеров, и получение по меньшей мере некоторых из множества распорок на основании второго множества размеров, причем множество распорок расположено сверху по меньшей мере на одном разделительном слое.

В различных вариантах реализации первое множество размеров и второе множество размеров определены на основании вычислительного анализа потока материала через компонент транспортного средства. В некоторых вариантах реализации вычислительный анализ определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства. В различных вариантах реализации получение по меньшей мере одного разделительного слоя и получение по меньшей мере некоторых из множества распорок включают трехмерную печать по меньшей мере одного разделительного слоя и по меньшей мере некоторых из множества распорок. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один разделительный слой содержит первый разделительный слой, а способ дополнительно включает получение второго разделительного слоя сверху на множестве распорок.

Также в настоящем описании раскрыты способы управления потоком материала через компонент транспортного средства. Способы могут включать расположение компонента транспортного средства и средства распределения материала на опорном элементе, и уплотнение вакуумного пакета вокруг компонента транспортного средства и средства распределения материала, уплотнение вакуумного пакета, образующее камеру, является воздухонепроницаемым, камера соединена с источником материала и вакуумным насосом. Способы могут дополнительно включать управление фронтом потока материала через компонент транспортного средства с использованием одного или более путей потока средства распределения материала.

В различных вариантах реализации один или более путей потока содержит первый путь потока, образованный первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем, первый путь потока имеет по меньшей мере одно свойство потока, по меньшей мере частично определенное первым множеством распорок, расположенным между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем. В различных вариантах реализации один или более путей потока дополнительно содержат второй путь потока, образованный третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем, второй путь потока имеет по меньшей мере одно свойство потока, по меньшей мере частично определенное вторым множеством распорок, расположенным между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем. В некоторых вариантах реализации способ может дополнительно включать генерацию первого давления внутри камеры с использованием вакуумного насоса, причем первое давление меньше атмосферного давления, и высвобождение материала в камеру, причем материал высвобождают из источника материала. В различных вариантах реализации материал представляет собой смолу, а компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированную слоистую структуру.

Хотя различные варианты реализации были описаны для предоставления понимания раскрываемых идей, описанные ранее варианты реализации могут быть реализованы без некоторых или всех из указанных конкретных деталей. Кроме того, хорошо известные технологические операции не были описаны подробно, для того, чтобы не затруднять понимание описываемых идей. Хотя некоторые идеи были описаны в сочетании с конкретными примерами, следует понимать, что эти примеры не являются ограничивающими, и в пределах описанных в настоящем описании вариантов реализации предусмотрены другие подходящие примеры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлена диаграмма примера системы для управления потоком материала через компонент транспортного средства, реализованной в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 2А представлена диаграмма вида сбоку средства распределения материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 2B представлена диаграмма вида снизу средства распределения материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 3A-3F представлены диаграммы примера инфузии материала в компонент транспортного средства, реализованной в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 4 представлена функциональная схема примера способа получения средства распределения материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 5 представлена функциональная схема примера способа изготовления компонента, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 6 представлена функциональная схема примера способа инфузии материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 7 представлена функциональная схема примера способа производства и эксплуатации воздушного летательного аппарата, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 8 представлена блок-схема примера воздушного летательного аппарата, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

На фиг. 9 изображена система обработки данных, выполненная в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В следующем описании многочисленные конкретные детали описаны для предоставления полного понимания раскрываемых идей. Раскрываемые идеи могут быть реализованы без некоторых или всех из указанных конкретных деталей. Кроме того, хорошо известные технологические операции не были описаны подробно, для того, чтобы не затруднять понимание описываемых идей. Хотя некоторые идеи будут описаны в сочетании с конкретными примерами, следует понимать, что эти примеры не являются ограничивающими.

Как описано ранее, инфузия материала, такого как смола, в композиционную или заранее сформированную слоистую структуру может обеспечивать дополнительную прочность заранее сформированной слоистой структуры, таким образом упрочняя изготавливаемый компонент транспортного средства. Однако компоненты транспортного средства могут иметь уникальные и сложные геометрические признаки, которые обуславливают сужение потока материала через компонент на некоторых участках, отсутствие его на других участках, в результате чего образуются «сухие пятна», не получающие материал.

Различные варианты реализации, описанные в настоящем описании, используют средства распределения материала, которые могут быть выполнены с возможностью уменьшения частоты появления сухих пятен внутри компонента транспортного средства, инфузию материалом которого осуществляют. Средства распределения материала могут содержать несколько разделительных слоев и распорок, определяющих пути потока, параллельные потоку материала через компонент транспортного средства. Разделительные слои и распорки могут быть выполнены с возможностью способствования распределению материала к потенциально сухим пятнам композиционной заготовки. Соответственно, характерные особенности и свойства разделительных слоев и распорок могут быть выполнены с возможностью изменения или воздействия на поток внутри заготовки компонента транспортного средства для уменьшения частоты появления таких сухих пятен. Например, пути потока, содержащиеся в средстве распределения материала, могут быть выполнены с возможностью увеличения потока к областям, обозначенным как потенциальные «сухие пятна», при этом поддерживая или уменьшая поток в другие области. Таким образом, средства распределения материала могут быть выполнены с возможностью обеспечения уменьшения сужения фронтов потока внутри компонента транспортного средства, уменьшения частоты появления сухих пятен, а также уменьшения перенасыщения участков компонента транспортного средства.

На фиг. 1 представлена диаграмма примера системы для управления потоком материала через компонент транспортного средства, реализованной в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как описано ранее, может быть обеспечен материал, такой как смола, а его инфузия может быть осуществлена в компонент транспортного средства, который может представлять собой заранее сформированную слоистую структуру, содержащую несколько слоев материала, такого как углеродное волокно. Как будет более подробно описано далее, вакуум может быть использован для нагнетания смолы через компонент транспортного средства и наполнения пространств внутри компонента транспортного средства для его дополнительного укрепления, и усиления конструкции для компонента транспортного средства. В различных вариантах реализации система, такая как система 100, может быть реализована для управления потоком материала через компонент транспортного средства таким образом, чтобы уменьшать сужения фронтов потока, а также уменьшать сухие пятна и перенасыщение внутри компонента транспортного средства.

Соответственно, система 100 может содержать источник 102 материала. В различных вариантах реализации источник 102 материала может содержать резервуар, который может быть выполнен с возможностью хранения определенного количества материала, подлежащего инфузии в заранее сформированный компонент транспортного средства, такой как компонент 108 транспортного средства. Как описано ранее, материал может представлять собой смолу или любой другой подходящий материал, обеспечивающий укрепление конструкции компонента 108 транспортного средства. Кроме того, источник 102 материала может содержать трубопровод или трубу, выполненную с возможностью соединения резервуара с одним или более других компонентов системы 100, таких как компонент 108 транспортного средства. В различных вариантах реализации источник 102 материала может быть выполнен с возможностью высвобождения материала во время процесса изготовления и в сочетании с применением вакуумного насоса 106. Соответственно, источник 102 материала может высвобождать хранимый материал в ответ на воздействие вакуума на источник 102 материала, а также на различные другие компоненты системы 100, более подробно описанной далее.

Система 100 может дополнительно содержать инструмент или оправку-опорный элемент 104, который может быть выполнен с возможностью поддержания платформы для компонента 108 транспортного средства во время операций инфузии. Соответственно, инструмент или оправка-опорный элемент 104 может иметь форму или геометрические признаки, выполненные с возможностью соответствия поверхности компонента 108 транспортного средства таким образом, что компонент 108 транспортного средства механически соединен с инструментом или оправкой-опорным элементом 104 во время операций инфузии, и удержан на месте. В различных вариантах реализации инструмент или оправка-опорный элемент 104 может быть изготовлен из материала, такого как металл или полимер, непроницаемый для материала, хранимого в источнике 102 материала.

Как описано ранее, система 100 может также содержать вакуумный насос 106, который может быть выполнен с возможностью генерации вакуума, имеющего отрицательное давление относительно источника 102 материала. Как показано на фиг. 1, вакуумный насос 106 соединен с источником 102 материала через компонент 108 транспортного средства и средство 114 распределения материала. Соответственно, вакуум, сгенерированный вакуумным насосом 106, может обеспечивать удаление материала, содержащегося в источнике 102 материала, из источника 102 материала и его перемещение в компонент 108 транспортного средства и средство 114 распределения материала. В некоторых вариантах реализации вакуумный насос 106 содержит резервуар, выполненный с возможностью сбора избытка материала, прошедшего через компонент 108 транспортного средства и/или средство 114 распределения материала.

Как указано ранее, система 100 соединена с компонентом 108 транспортного средства или выполнена таким образом, чтобы содержать его. В некоторых вариантах реализации компонент 108 транспортного средства может представлять собой компонент воздушного летательного аппарата или космического летательного аппарата. Например, компонент 108 транспортного средства может представлять собой нервюру крыла воздушного летательного аппарата, или верхнюю поверхность, или нижнюю поверхность крыла воздушного летательного аппарата. Соответственно, компонент 108 транспортного средства может быть выполнен таким образом, чтобы содержать материал, характеризующийся высоким отношением прочности к весу. Например, компонент 108 транспортного средства может представлять собой заранее сформированную слоистую структуру, изготовленную из нескольких слоев углеродной ткани. В различных вариантах реализации компонент 108 транспортного средства может представлять собой компонент корабля или другого морского транспортного средства, или автомобиля.

В различных вариантах реализации система 100 дополнительно содержит вакуумный пакет-пленку 112, которая может представлять собой непроницаемый слой, выполненный с возможностью уплотнения компонентов системы 100, содержащихся между вакуумным насосом 106 и источником 102 материала, таким образом герметизируя вакуум, сгенерированный вакуумным насосом 106, и поток материала от источника 102 материала. В некоторых вариантах реализации пленка 112 расположена сверху на средстве 114 распределения материала и компоненте 108 транспортного средства после добавления средства 114 распределения материала и компонента 108 транспортного средства в систему 100. В различных вариантах реализации пленка 112 изготовлена из материала, непроницаемого для материала, хранимого в источнике 102 материала. В различных вариантах реализации пленка 112 может быть выполнена с возможностью воздухонепроницаемого уплотнения с источником 102 материала и вакуумным насосом 106. Кроме того, инструмент или оправка-опорный элемент 104 может также иметь воздухонепроницаемое уплотнение с источником 102 материала и вакуумным насосом 106.

Система 100 может также содержать средство 114 распределения материала. Как будет более подробно описано далее, средство 114 распределения материала может быть выполнено с возможностью обеспечения одного или более параллельных путей потока к компоненту 108 транспортного средства. Каждый путь потока, образованный средством 114 распределения материала, может быть выполнен с возможностью увеличения или уменьшения местного потока в компонент 108 транспортного средства на участке, смежном с поверхностью взаимодействия, такой как поверхность 131 взаимодействия, между путем потока и компонентом 108 транспортного средства. Таким образом, средство 114 распределения материала может быть выполнено с возможностью изменения и управления потоком материала через компонент 108 транспортного средства на нескольких различных участках компонента 108 транспортного средства при продвижении материала через компонент 108 транспортного средства во время операций инфузии. Как будет более подробно описано далее, средство 114 распределения материала может содержать различные структурные элементы, выполненные с возможностью определения формы каждого пути потока, а также свойства потока каждого пути потока. В контексте данного документа свойство потока может включать гидравлическое сопротивление и/или силу вакуума, которые могут быть обратно пропорциональны друг другу. Как будет более подробно описано далее, свойство потока может представлять собой свойство пути потока, образованного средством 114 распределения материала, или пути потока, образованного компонентом 108 транспортного средства. В некоторых вариантах реализации, пористый антиадгезионный материал 127 может быть расположен между средством 114 распределения материала и компонентом 108 транспортного средства. Соответственно, пористый антиадгезионный материал 127 может быть выполнен пористым для материала, который может представлять собой смолу, и, таким образом, может быть выполнен с возможностью обеспечения потока материала и вакуума, при этом с возможностью предотвращения связывания средства 114 распределения материала с компонентом 108 транспортного средства. В некоторых вариантах реализации пористый антиадгезионный материал 127 может содержать перфорированную стекловолоконную ткань, покрытую политетрафтороэтиленом (PTFE), или тонкий перфорированный лист пластмассы.

Соответственно, средство 114 распределения материала может содержать несколько структурных элементов, таких как разделительные слои и распорки. Например, средство 114 распределения материала может содержать первый разделительный слой 116, второй разделительный слой 118, третий разделительный слой 120, четвертый разделительный слой 122, пятый разделительный слой 124 и шестой разделительный слой 126, который также может быть выполнен как нижняя поверхность средства 114 распределения материала, как будет более подробно описано далее. В различных вариантах реализации разделительный слой может быть изготовлен из материала, такого как металл или полимер, непроницаемого для материала, хранимого в источнике 102 материала. Например, разделительный слой может быть изготовлен из алюминия или любого другого подходящего материала, непроницаемого для различных смол, используемых во время операций инфузии. Соответственно, камера или внутренний объем между разделительными слоями может образовывать путь потока и может быть соединен с компонентом 108 транспортного средства через поверхность взаимодействия или точку контакта между средством 114 распределения материала и компонентом 108 транспортного средства. Внутренний объем может быть также соединен с вакуумным насосом 106. Таким образом, путь потока может быть образован между вакуумным насосом 106 и компонентом 108 транспортного средства через внутренние объемы, определенные разделительными слоями.

Например, первый путь 132 потока может быть определен первым разделительным слоем 116 и вторым разделительным слоем 118. Кроме того, второй путь 134 потока может быть образован между вторым разделительным слоем 118 и третьим разделительным слоем 120. Кроме того, третий путь 136 потока может быть образован между третьим разделительным слоем 120 и четвертым разделительным слоем 122. Таким образом, разные разделительные слои могут быть выполнены с возможностью образования нескольких независимых путей потока, каждый из которых имеет свойства потока, выполненные, в частности, для повышения однородности потока через компонент 108 транспортного средства, и уменьшения частоты появления сухих пятен.

Средство 114 распределения материала может также содержать различные распорки, такие как распорка 128, которая может быть отделена от других распорок посредством внутреннего объема, такого как внутренний объем 130. В различных вариантах реализации распорки могут быть расположены внутри внутренних объемов путей потока, определенных разделительными слоями, и, следовательно, могут воздействовать на поток материала через такие пути потока. Соответственно, различные размеры распорок, такие как высота и ширина, могут быть выполнены с возможностью достижения конкретного свойства потока пути потока, содержащего распорки. Кроме того, геометрические признаки распорок, которые могут относиться к их форме поперечного сечения и гидродинамическим свойствам или элементам формы, могут также быть выполнены с возможностью обеспечения определенного свойства потока. Например, распорки могут иметь большие физические размеры, например, большие диаметры в путях потока, чем поверхности взаимодействия, смежные с участками компонента 108 транспортного средства, через которые требуется уменьшить или замедлить поток материала. В другом примере, распорки могут иметь меньшие физические размеры в путях потока, чем поверхности взаимодействия, смежные с участками компонента 108 транспортного средства, через которые требуется увеличить или облегчить поток материала. Таким образом, характерные элементы распорок могут по меньшей мере частично формировать внутреннее гидравлическое сопротивление пути потока, содержащего распорки, а также силу вакуума, воздействующую на поверхность взаимодействия пути потока и компонента 108 транспортного средства, и таким образом формировать локальное воздействие средства 114 распределения материала на компонент 108 транспортного средства.

В некоторых вариантах реализации свойство потока, определенное распорками и соответствующим путем потока, таким как путь 132 потока, может быть обратно пропорционально свойству потока компонента 108 транспортного средства в области, смежной с поверхностью взаимодействия, такой как поверхность 131 взаимодействия между путем 132 потока и компонентом 108 транспортного средства. Например, участок компонента 108 транспортного средства, смежный с поверхностью 131 взаимодействия, может представлять собой сухое пятно, или область, имеющую одно из свойств потока, обеспечивающую предрасположенность к недонасыщению. Такое свойство потока может быть эквивалентно относительно высокому гидравлическому сопротивлению. В некоторых вариантах реализации путь 132 потока, а также распорки внутри пути 132 потока могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь свойство потока и эквивалентное гидравлическое сопротивление, относительно низкое и обратно пропорциональное свойству потока участка компонента 108 транспортного средства, смежного с поверхностью 131 взаимодействия.

Как будет более подробно описано далее, разные пути потока, определенные разными участками средства 114 распределения материала, могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь разные свойства потока. Кроме того, разные пути потока могут быть выполнены с возможностью противодействия свойствам потока компонента 108 транспортного средства, которые в обратном случае могут приводить к сужениям фронта потока и сухим пятнам внутри компонента 108 транспортного средства. Таким образом, каждый путь потока, определенный внутри средства 114 распределения материала, может быть специально сформирован на основании свойств потока компонента 108 транспортного средства, и они совместно могут уменьшать появление сухих пятен внутри компонента 108 транспортного средства во время операций инфузии.

На фиг. 2А представлена диаграмма вида сбоку средства распределения материала, реализованной в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как описано ранее, средство 114 распределения материала может содержать структурные элементы, выполненные с возможностью определения нескольких различных внутренних объемов, образующих дополнительные пути потока для материала, такого как смола, инфузия которого может быть осуществлена в компонент 108 транспортного средства. Например, средство 114 распределения материала может содержать первый разделительный слой 116, второй разделительный слой 118, третий разделительный слой 120, четвертый разделительный слой 122, пятый разделительный слой 124 и шестой разделительный слой 126, который также может быть выполнен как нижняя поверхность средства 114 распределения материала. Как будет более подробно описано далее, шестой разделительный слой 126 может также содержать различные элементы, такие как отверстия, выполненные с возможностью обеспечения дополнительной проницаемости одного или более путей потока, содержащихся внутри средства 114 распределения материала.

Как было описано ранее, структурные элементы, такие как распорки, содержащиеся в путях потока, могут быть выполнены с возможностью определения свойств потока путей потока, а также свойств потока участков компонента 108 транспортного средства. Как будет более подробно описано далее со ссылкой на фиг. 2B, форма или контур кромки одного или более разделительных слоев, таких как кромка 202, может быть специально выполнен с возможностью дополнительного воздействия на свойства потока одного или более участков компонента 108 транспортного средства.

На фиг. 2B представлена диаграмма вида снизу средства распределения материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как показано на фиг. 2B, средство 114 распределения материала имеет геометрические признаки, выполненные параллельно геометрическим признакам поверхности компонента 108 транспортного средства, или соответствующие им. В одном примере, компонент 108 транспортного средства представляет собой нервюру крыла воздушного летательного аппарата. Соответственно, средство 114 распределения материала выполнено в такой форме, которая соответствует поверхности нервюры крыла воздушного летательного аппарата. В некоторых вариантах реализации наружные кромки средства 114 распределения материала, такие как наружная кромка 204, могут быть уплотнены для уплотнения кромок путей потока, содержащихся внутри средства 114 распределения материала. Как описано ранее, средство 114 распределения материала может содержать первый разделительный слой 116, второй разделительный слой 118, третий разделительный слой 120, четвертый разделительный слой 122, пятый разделительный слой 124 и шестой разделительный слой 126.

Как показано на фиг. 2А и 2B, каждый из разделительных слоев 116, 118, 120, 122, 124 и 126 может быть выполнен таким образом, чтобы содержать кромки 202, 206, 208, 210, 212 и 214, имеющие определенные контуры или геометрические признаки. В различных вариантах реализации кромка разделительного слоя, такого как разделительный слой 116, определяет поверхность взаимодействия, такую как поверхность 131 взаимодействия, между разделительным слоем 116 и компонентом 108 транспортного средства. Соответственно, контур 216 кромки, такой как кромка 206, по меньшей мере частично определяет поверхность 131 взаимодействия компонента 108 транспортного средства, с которой взаимодействует путь 132 потока, связанный с разделительными слоями 116 и 118. На фиг. 2B изображен пример, в котором контуры 216, 218, 220, 222 и 224 кромок 206, 208, 210, 212 и 214 разделительных слоев 116, 118, 120, 122, 124 и 126 выполнены с возможностью образования нескольких чередующихся свободных путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока, более подробно описанных далее со ссылкой на фиг. 3A-3F, сформированных на основании ранее определенных геометрических признаков сухого пятна компонента 108 транспортного средства. В этом примере контуры разделительных слоев 116, 118, 120, 122, 124 и 126 выполнены таким образом, что на участке 226 средство 114 распределения материала ограничено верхним разделительным слоем, который является первым разделительным слоем 116. Соответственно, все другие пути 132, 134, 136, 304 и 306 потока являются открытыми и свободными путями. Соответственно, контуры передних кромок 202, 206, 208, 210, 212 и 214, связанных с путями 132, 134, 136, 304 и 306 потока, выполнены с возможностью обеспечения меньшего гидравлического сопротивления между компонентами 108 транспортного средства и вакуумным насосом 106, таким образом увеличивая общий поток через компонент 108 транспортного средства на участке 226. Далее вдоль нервюры воздушного летательного аппарата на окончании сухого пятна кромки 202, 206, 208, 210, 212 и 214, связанные с путями 132, 134, 136, 304 и 306 потока, контактируют с компонентом 108 транспортного средства, и образуются отдельные пути 132, 134, 136, 304 и 306 потока, каждый из которых имеет определенные свойства потока. Таким образом, открытые области, такие как участок 226 путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока, а также их размеры могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь небольшое гидравлическое сопротивление, большую силу вакуума и увеличивать поток внутри компонента 108 транспортного средства. Как описано ранее, в различных вариантах реализации пористый антиадгезионный материал 127 может быть расположен между средством 114 распределения материала и компонентом 108 транспортного средства. Соответственно, контакт между кромками 202, 206, 208, 210, 212 и 214 и компонентом 108 транспортного средства может происходить через пористый антиадгезионный материал 127.

На фиг. 3A-3F представлены диаграммы примера инфузии материала в компонент транспортного средства, реализованной в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как описано ранее, система 100 может быть реализована для инфузии материала, такого как смола, в компонент транспортного средства. Как показано на фиг. 3A, материал может быть предоставлен из источника 102 материала и может проходить через компонент 108 транспортного средства в соответствии с градиентом отрицательного давления, образованного вакуумным насосом 106. Соответственно, передняя кромка 302 объема материала может проходить через компонент 108 транспортного средства на основании свойств потока путей потока, таких как пути 132, 134, 136, 304 и 306 потока, образованные компонентом 108 транспортного средства, а также средством 114 распределения материала. Как будет более подробно описано далее со ссылкой на фиг. 3B-3F, при продвижении передней кромки 302 через компонент 108 транспортного средства материал контактирует с разными поверхностями взаимодействия, такими как поверхность 131 взаимодействия, разных путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока, каждый из которых может иметь свои соответственные свойства потока, обеспечивающие увеличение или уменьшение потока внутри компонента 108 транспортного средства на каждой соответствующей поверхности взаимодействия.

На фиг. 3B изображена инфузия материала в компонент 108 транспортного средства после прохождения определенного периода времени, и после дальнейшего продвижения передней кромки 302 через компонент 108 транспортного средства. Как показано на фиг. 3B, состоялся контакт материала с поверхностью 131 взаимодействия, связанной с первым путем 132 потока, определенным первым разделительным слоем 116 и вторым разделительным слоем 118. Соответственно, определенное количество материала начало протекание через первый путь 132 потока. Кроме того, материал также продолжает продвижение через компонент 108 транспортного средства. Соответственно, передняя кромка 302 продолжает продвижение через компонент 108 транспортного средства и по направлению к вакуумному насосу 106. Как описано ранее, определенное количество материала и скорость потока материала, продвигающегося через первый путь 132 потока, могут быть определены на основании структурных элементов, содержащихся в первом пути 132 потока, которые могут представлять собой распорки. Соответственно, характеристики конструкции первого пути 132 потока могут определять количество материала, впитанного от компонента 108 транспортного средства в средство 114 распределения материала. Как описано ранее, чем меньше гидравлическое сопротивление первого пути 132 потока, тем больше впитываемость материала, и тем чаще появляется локальный поток внутри компонента 108 транспортного средства на поверхности взаимодействия первого пути 132 потока и компонента 108 транспортного средства.

Фиг. 3C дополнительно изображает инфузию материала в компонент 108 транспортного средства после прохождения дополнительного периода времени. Как показано на фиг. 3C, передняя кромка 302 продолжила продвижение через компонент 108 транспортного средства. Также состоялся контакт материала со вторым путем 134 потока, определенным вторым разделительным слоем 118 и третьим разделительным слоем 120. Соответственно, определенное количество материала начало протекание через второй путь 134 потока. Как описано ранее, структурные элементы или характеристики второго пути 134 потока могут определять скорость потока материала через второй путь 134 потока. Кроме того, второй путь 134 потока может быть выполнен так, чтобы иметь характеристики потока, отличающиеся от первого пути 132 потока, и может оказывать другое влияние на локальный поток внутри компонента 108 транспортного средства на поверхности 310 взаимодействия второго пути 134 потока и компонента 108 транспортного средства. Таким образом, разные пути потока могут быть выполнены по-разному для увеличения или уменьшения локального потока материала вдоль длины компонента 108 транспортного средства. Кроме того, структурные элементы или характеристики пути потока могут также отличаться вдоль ширины компонента 108 транспортного средства для обеспечения дополнительной регулируемости потока внутри компонента 108 транспортного средства. Как будет более подробно описано далее, в некоторых вариантах реализации структурные элементы или характеристики, которые могут включать распорки, могут концентрично варьироваться, начиная от кромки, такой как кромка 206, разделительного слоя, такого как разделительный слой 118. Таким образом, как будет более подробно описано далее, изменения в структурных элементах или характеристиках могут поддерживать форму или схему, определенную контуром, таким как контур 216, и могут варьироваться вдоль длины компонента 108 транспортного средства. На фиг. 3D также изображена инфузия материала в компонент 108 транспортного средства после прохождения дополнительного периода времени. Как показано на фиг. 3D, передняя кромка 302 продолжила продвижение через компонент 108 транспортного средства. Также состоялся контакт материала с третьим путем 136 потока, определенным третьим разделительным слоем 120 и четвертым разделительным слоем 122. Соответственно, определенное количество материала начало протекание через третий путь 136 потока. Как описано ранее, структурные элементы или характеристики третьего пути 136 потока могут определять скорость потока материала через третий путь 136 потока. Подобно описанному ранее, характерные особенности третьего пути 136 потока, такие как размер, форма и плотность распорок, могут быть выполнены таким образом, чтобы формировать или определять гидравлическое сопротивление третьего пути 136 потока, и такие свойства потока могут отличаться от свойств потока первого пути 132 потока и второго пути 134 потока. Таким образом, каждый путь потока может быть специально выполнен с возможностью управления потоком материала через компонент 108 транспортного средства.

На фиг. 3E дополниительно изображена инфузия материала в компонент 108 транспортного средства после прохождения дополнительного периода времени. Как показано на фиг. 3E, передняя кромка 302 продолжила продвижение через компонент 108 транспортного средства. Также состоялся контакт материала с четвертым путем 304 потока, определенным четвертым разделительным слоем 122 и пятым разделительным слоем 124. Соответственно, определенное количество материала начало протекание через четвертый путь 304 потока. Как описано ранее, структурные элементы или характеристики четвертого пути 304 потока могут определять скорость потока материала через четвертый путь 304 потока. Соответственно, материал может продолжать протекать через первый путь 132 потока, второй путь 134 потока, третий путь 136 потока, компонент 108 транспортного средства и теперь четвертый путь 304 потока.

На фиг. 3F дополнительно изображена инфузия материала в компонент 108 транспортного средства после прохождения дополнительного периода времени. Как показано на фиг. 3F, передняя кромка 302 продолжила продвижение через компонент 108 транспортного средства. Также состоялся контакт материала с пятым путем 306 потока, определенным пятым разделительным слоем 124 и шестым разделительным слоем 126. Соответственно, определенное количество материала начало протекание через пятый путь 306 потока. Как описано ранее, структурные элементы или характеристики пятого пути 306 потока могут определять скорость потока материала через пятый путь 306 потока. Таким образом, множество дополнительных путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока может быть образована параллельно пути 312 потока компонента 108 транспортного средства. Однако свойства путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока, такие как гидравлическое сопротивление, могут быть выполнены таким образом, чтобы увеличивать поток в некоторых областях и уменьшать поток в других. Соответственно, конфигурация структурных элементов и контуров разных путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока может обеспечивать конкретное и избирательное регулирование потока через компонент 108 транспортного средства вдоль длины компонента 108 транспортного средства, а конфигурация структурных элементов по ширине путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока может обеспечивать конкретное регулирование вдоль ширины компонента 108 транспортного средства.

На фиг. 4 представлена функциональная схема примера способа получения средства распределения материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как указано ранее, различные размеры и характерные особенности средства распределения материала, такой как средство 114 распределения материала, могут быть определены и выполнены на основании характеристик и свойств потока компонента транспортного средства, такого как компонент 108 транспортного средства, связанного со средством 114 распределения материала. Соответственно, способ получения средства распределения материала, такой как способ 400, может быть реализован для определения характеристик и свойств потока компонента транспортного средства, и образования средства распределения материала, имеющего характерные особенности и размеры, выполненные на основании определенных характеристик и свойств потока.

Соответственно, способ 400 может начинаться с операции 402, во время которой первое множество размеров и второе множество размеров, связанные со средством 114 распределения материала, могут быть определены на основании одного или более свойств потока компонента 108 транспортного средства. Как описано ранее, средство 114 распределения материала содержит множество разделительных слоев и множество распорок. Соответственно, первые размеры могут определять физические параметры и размеры разделительных слоев. Кроме того, вторые размеры могут определять физические параметры и размеры распорок. Подобно описанному ранее, такие размеры могут быть определены на основании свойств потока компонента 108 транспортного средства, которые могут определять одну или более проблемных областей, которые могут являться областями, в которых сужается фронт потока. Как описано ранее, геометрические признаки и форма компонента 108 транспортного средства могут обеспечивать неоднородность потока внутри компонента 108 транспортного средства. В результате поток материала через компонент 108 транспортного средства без помощи средства 114 распределения материала может не быть однородным и может оставлять сухие пятна внутри компонента 108 транспортного средства.

В различных вариантах реализации свойства потока компонента 108 транспортного средства могут быть определены на основании анализа вычислительной гидродинамики. Соответственно, система обработки данных, такая как система 900 обработки данных, более подробно описанная далее со ссылкой на фиг. 9, может быть реализована для моделирования и анализа потока материала, такого как смола, через компонент 108 транспортного средства, который может быть изготовлен из заранее сформированного слоистого материала, такого как углеродное волокно. В различных вариантах реализации анализ вычислительной гидродинамики может идентифицировать по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства. Соответственно, с помощью анализа вычислительной гидродинамики можно идентифицировать сухие пятна или области, поток в которых меньше порогового значения, и можно генерировать выражение пространственного распределения моделируемого потока, который может образовывать основание для определения первых размеров и вторых размеров. В различных вариантах реализации система обработки данных может дополнительно быть выполнена с возможностью определения первых размеров и вторых размеров на основании сгенерированного выражения моделируемого потока.

В некоторых вариантах реализации с помощью анализа вычислительной гидродинамики можно генерировать тепловую карту времени заполнения, идентифицирующую и характеризующую отдельные значения времени наполнения, которые могут храниться в такой структуре данных, как таблица данных. Например, таблица данных может содержать строки и столбцы полей данных, соответствующих пространственному выражению компонента 108 транспортного средства. Таким образом, поля данных структуры данных могут представлять пиксели пространственного выражения, соответствующие физическим участкам компонента 108 транспортного средства. Значения могут характеризовать или представлять расходы и/или время наполнения, связанное с областями компонента 108 транспортного средства. В различных вариантах реализации границы могут быть идентифицированы на основании значений, содержащихся в тепловой карте. В некоторых вариантах реализации одно или более выделенных значений могут быть использованы для определения границ. В одном примере первое установленное значение, составляющее 10 минут, может быть использовано для идентификации первой границы, а второе установленное значение, составляющее 20 минут, может быть использовано для идентификации второй границы. Дополнительные выделенные значения могут быть реализованы для 30 минут, 40 минут или любой другой подходящей единицы и/или деления времени или расхода. Более конкретно, области компонента 108 транспортного средства, имеющие одинаковые или подобные значения, могут быть связаны или соединены друг с другом для образования четких линий, которые могут являться границами. Например, первая граница может быть образована на основании областей, значение времени наполнения которых составляет 10 минут. Таким образом, несколько границ могут быть идентифицированы и могут образовывать основу для определения контуров 216, 218, 220, 222 и 224 кромок 206, 208, 210, 212 и 214. В различных вариантах реализации каждая граница может быть отделена расстоянием, прямо пропорциональным делению единиц времени, использованных для выделенных значений.

В различных вариантах реализации первые размеры и вторые размеры могут быть определены по меньшей мере частично на основании значений времени наполнения и границ, описанных ранее. Например, первые размеры, которые могут включать размеры контуров 216, 218, 220, 222 и 224 кромок 206, 208, 210, 212 и 214 могут быть определены на основании их соответствующих границ и могут иметь форму, подобную их соответствующим границам. Кроме того, определенное количество разделительных слоев может быть определено путем деления разницы времени на установленное значение для получения пространственного разделения. Например, при использовании делений, составляющих 10 минут, 20 минут, 30 минут, и 40 минут, разница времени может составлять 10 минут. В некоторых вариантах реализации установленное значение может составлять 2. Соответственно, разделительные слои могут быть образованы для каждого 5-минутного деления в значениях времени наполнения. Таким образом, отличия времени наполнения могут быть использованы для того, чтобы характеризовать пространственные разделения среди разделительных слоев и определять размеры разделительных слоев. В некоторых вариантах реализации физическое расстояние между границами может быть разделено на установленное количество для того, чтобы характеризовать пространственные разделения среди разделительных слоев и определять размеры разделительных слоев. Таким образом, могут быть использованы пространственные разности между границами.

В различных вариантах реализации вторые размеры могут быть определены по меньшей мере частично на основании первых размеров. Как описано ранее, разделительные слои, такие как разделительные слои 116, 118, 120, 122, 124 и 126, могут быть выполнены с возможностью образования различных путей потока, в которых могут быть расположены распорки. Так же, как описано ранее, распорки, содержащиеся в конкретном пути потока, могут отличаться по размеру и форме. В некоторых вариантах реализации распорки могут быть выполнены так, чтобы иметь размеры, изменяющиеся однородно и прогрессивно вдоль пути потока. Соответственно, распорки могут иметь исходный набор размеров в начале пути потока и рядом с контуром. Такой исходный набор размеров может являться значением по умолчанию, или может быть заранее определен инженером. Исходные размеры распорок могут быть выполнены открытыми и обеспечивать относительно небольшое гидравлическое сопротивление. Соответственно, исходные размеры могут быть меньше, иметь форму, обеспечивающую небольшое гидродинамическое сопротивление и/или могут иметь меньшую плотность на единицу площади разделительного слоя. Размеры распорок могут изменяться линейно или нелинейно вдоль длины пути потока, и концентрично форме или изгибу их соответствующего контура. Более конкретно, размер, плотность и/или форма распорок могут быть изменены индивидуально или изменена в комбинации. Соответственно, размеры могут быть изменены для образования большего гидравлического сопротивления, для обеспечения больших размеров, для обеспечения формы, обеспечивающей большее гидродинамическое сопротивление и/или обеспечения большей плотности. В некоторых вариантах реализации размеры могут быть изменены в такой степени, что они препятствуют потоку смолы через путь потока, таким образом, уменьшая расход смолы, который влечет за собой способ инфузии. Подобно описанному ранее, размеры могут быть изменены от начала пути потока, такого как путь 132 потока, которое может быть расположено рядом с источником 102 материала, к концу пути потока, который может быть расположен рядом с вакуумным насосом 106.

Способ 400 может продолжаться операцией 404, во время которой по меньшей мере один разделительный слой может быть образован на основании первого множества размеров. В различных вариантах реализации по меньшей мере один разделительный слой может быть образован с использованием процесса трехмерной печати. Соответственно, первые размеры могут быть введены в трехмерный принтер, а трехмерный принтер может производить по меньшей мере один разделительный слой в качестве части автоматизированного процесса производства. В некоторых вариантах реализации разделительные слои могут быть получены с помощью инструментальной обработки такого материала как металл. В различных вариантах реализации использование такого материала, как металл, может позволять использование средства распределения материала повторного использования, которое может быть очищена от смолы после первого использования, а затем использовано повторно, что будет более подробно описано далее со ссылкой на фиг. 5. В некоторых вариантах реализации разделительные слои могут быть образованы с использованием прямого лазерного спекания металлов (DMLS).

Способ 400 может продолжаться операцией 406, во время которой множество распорок может быть образовано на основании второго множества размеров. В различных вариантах реализации распорки могут также быть образованы с использованием процесса трехмерной печати. Подобно описанному ранее, вторые размеры могут быть введены в трехмерный принтер, а трехмерный принтер может производить одну или более распорок в качестве части автоматизированного процесса производства. Кроме того, подобно описанному ранее, распорки могут быть получены инструментальной обработкой такого материала как металл, или могут быть образованы с использованием прямого лазерного спекания металлов (DMLS). Как описано ранее, различные параметры или размеры распорок могут влиять на свойства потока и показатели соответствующих путей потока, которые могут включать пути 132, 134, 136, 304 и 306 потока. Например, распорки, которые имеют больший размер, и/или расположены ближе друг к другу, могут обеспечивать увеличенное гидравлическое сопротивление в пути потока. Кроме того, меньшая высота распорок, а также их соответствующего пути потока, может также обеспечивать увеличенное гидравлическое сопротивление по сравнению с более высокими распорками и более высокими путями потока. Противоположное может наблюдаться в распорках меньшего размера и/или расположенных далее друг от друга, также в более высоких распорках и путях потока.

Способ 400 может продолжаться операцией 408, во время которой по меньшей мере некоторые из множества распорок могут быть соединены по меньшей мере с одним разделительным слоем. В некоторых вариантах реализации в случае применения процесса трехмерной печати соединение во время операции 408 может составлять часть одного процесса печати, примененного для распорок. Соответственно, распорки могут быть напечатаны непосредственно на разделительном слое и могут быть соединены с разделительным слоем посредством их одновременного образования во время одного процесса печати. В различных вариантах реализации, в которых использован металлический материал, распорки могут быть спаяны или сварены с разделительными слоями. В различных вариантах реализации распорки, а также разделительные слои, могут быть образованы с использованием прямого лазерного спекания металлов (DMLS). Соответственно, операции 404, 406 и 408 могут быть реализованы как часть одной операции производства или изготовления, использующей прямое лазерное спекание металлов (DMLS) для образования смежной структуры, такой как средство 114 распределения материала, которое содержит по меньшей мере один разделительный слой и распорки.

Способ 400 может продолжаться операцией 410, во время которой может быть определено, требуется ли образование дополнительных разделительных слоев и/или распорок. В различных вариантах реализации такое решение может быть принято на основании размеров, определенных во время операции 402, которые могут храниться в модели автоматизированного проектирования (CAD). Например, если был образован первый разделительный слой и остается образование второго и третьего разделительного слоя, может быть определено, что требуется образование дополнительных разделительных слоев. При определении необходимости образования дополнительных разделительных слоев и/или распорок, способ 400 может возвращаться к операции 404. При определении отсутствия необходимости образования дополнительных разделительных слоев и/или распорок, способ 400 может завершаться.

На фиг. 5 представлена функциональная схема примера способа изготовления компонента, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как описано ранее, управление потоком материала через компонент транспортного средства, такой как компонент 108 транспортного средства, может составлять часть процесса производства и сборки. Соответственно, способ 500 может быть реализован для облегчения производства компонента 108 транспортного средства, а также других компонентов транспортного средства.

Соответственно, способ 500 может начинаться с операции 502, во время которой может быть осуществлен анализ свойств потока компонента 108 транспортного средства. Как описано ранее, анализ вычислительной гидродинамики может быть осуществлен для идентификации сужений фронтов потока внутри компонента 108 транспортного средства. Кроме того, анализ вычислительной гидродинамики и/или анализ, осуществляемый сборщиком, может быть осуществлен для идентификации размеров и характерных особенностей средства распределения материала, такого как средство 114 распределения материала, на основании идентифицированных сужений. Соответственно, количество разделительных слоев, форма разделительных слоев, количество распорок, размеры распорок и плотность распорок могут быть сформированы на основании анализа вычислительной гидродинамики, и могут быть индивидуальными для свойств потока компонента 108 транспортного средства.

Способ 500 может продолжаться операцией 504, во время которой средство 114 распределения материала может быть образовано на основании анализированных свойств. Соответственно, на основании определенных размеров, средство 114 распределения материала может быть образовано посредством процесса производства, такого как процесс трехмерной печати. Подобно описанному ранее, также могут быть осуществлены другие процессы производства, такие как процесс инструментальной обработки. Таким образом, средство 114 распределения материала может быть изготовлено или образовано с использованием множества различных материалов, от металлов до полимеров.

Способ 500 может продолжаться операцией 506, во время которой может быть собрана система инфузии. Как описано ранее, система может содержать средство 114 распределения материала. Соответственно, во время операции 506 компонент 108 транспортного средства и средство 114 распределения материала могут быть размещены внутри системы 100 и могут быть уплотнены пленкой 112. В различных вариантах реализации сборка может быть осуществлена сборщиком. В некоторых вариантах реализации сборка может быть осуществлена сборочным роботом в качестве части автоматизированного процесса.

Способ 500 может продолжаться операцией 508, во время которой вакуумным насосом 106 может быть образован градиент отрицательного давления. Как описано ранее, вакуумный насос 106 может быть активирован и может генерировать вакуум внутри уплотненного участка системы 100. Соответственно, градиент отрицательного давления может быть образован в компоненте 108 транспортного средства и средства 114 распределения материала, и может способствовать перемещению материала, такого как смола, от источника 102 материала в компонент 108 транспортного средства.

Способ 500 может продолжаться операцией 510, во время которой может быть осуществлена инфузия материала в компонент 108 транспортного средства. Как описано ранее со ссылкой на фиг. 3A-3F, при продолжении воздействия градиента отрицательного давления на компонент 108 транспортного средства и средство 114 распределения материала, материал протягивают по различным путям потока в соответствии со свойствами потока компонента 108 транспортного средства, а также свойствами потока средства 114 распределения материала. Как описано ранее, может осуществляться управление продвижением материала через компонент 108 транспортного средства во время инфузии таким образом, чтобы уменьшать сужение фронтов потока. Таким образом, изменение потока, образованного средством 114 распределения материала, обеспечивает уменьшение распространенности сухих пятен, идентифицированных во время операции 502.

Способ 500 может продолжаться операцией 511, во время которой тепло может быть применено к инфузированному компоненту 108 транспортного средства. В различных вариантах реализации применение тепла к инфузированному компоненту 108 транспортного средства укрепляет и отверждает инфузированный материал. Соответственно, после завершения применения тепла, материал обеспечивает компонент транспортного средства улучшенной опорой конструкции и усиливает его. Таким образом, инфузированный компонент 108 транспортного средства может быть структурно усилен инфузией материала, такого как смола. Кроме того, так как инфузия осуществлена с использованием средства 114 распределения материала, распространенность сухих пятен уменьшена, а прочность компонента 108 транспортного средства увеличена.

Способ 500 может продолжаться операцией 512, во время которой средство распределения материала может быть удалено из компонента транспортного средства. Соответственно, система, такая как система 100, может быть разобрана таким образом, чтобы обеспечивать возможность удаления средства 114 распределения материала из системы 100 после процесса отверждения. Соответственно, после завершения инфузии компонента 108 транспортного средства, средство 114 распределения материала может быть удалено, а компонент 108 транспортного средства может иметь верхнюю поверхность, по существу не содержащую разграничений.

Способ 500 может продолжаться операцией 514, во время которой может быть определено, требуется ли инфузия дополнительных компонентов транспортного средства. Это решение может быть осуществлено на основании параметров более широкого процесса производства, в котором способ 500 может быть реализован. Например, при наличии нескольких подобных деталей или компонентов, подлежащих изготовлению для одного транспортного средства, или при наличии нескольких транспортных средств, подлежащих производству, может быть определена необходимость инфузии дополнительных компонентов. При определении необходимости инфузии дополнительных компонентов транспортного средства способ 500 может продолжаться операцией 516, во время которой материал может быть удален из средства 114 распределения материала. Например, если средство 114 распределения материала изготовлено из металла, средство 114 распределения материала может быть помещено в печь для сжигания, и любой остаточный материал, остающийся в средстве 114 распределения материала, может быть сожжен. Если средство 114 распределения материала изготовлено из полимера посредством процесса трехмерной печати, операция 516 может не осуществляться, а способ 500 может возвращаться к операции 504. При определении отсутствия необходимости инфузии дополнительных компонентов транспортного средства, способ 500 может завершаться.

На фиг. 6 представлена функциональная схема примера способа инфузии материала, реализованного в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как описано ранее, система 100 может быть использована для инфузии материала в компонент 108 транспортного средства. В некоторых вариантах реализации способ инфузии материала, такой как способ 600, может быть реализован с использованием системы 100. Соответственно, способ 600 может начинаться операцией 602, во время которой компонент транспортного средства и средство распределения материала могут быть расположены на опорном элементе. Как описано ранее, компонент транспортного средства, такой как компонент 108 транспортного средства может быть расположен на инструменте или оправке-опорном элементе 104, а средство распределения материала, такое как средство 114 распределения материала, может быть расположено сверху на компоненте 108 транспортного средства. Как описано ранее, средство 114 распределения материала может содержать различные разделительные слои 116, 118, 120, 122, 124 и 126, и распорки, такие как распорка 128, которые могут быть настроены на основании свойств потока компонента 108 транспортного средства.

Способ 600 может продолжаться операцией 604, во время которой вакуумный пакет может быть уплотнен вокруг компонента транспортного средства и средства распределения материала. В различных вариантах реализации уплотнение вакуумного пакета образует камеру, характеризующуюся воздухонепроницаемым уплотнением. В различных вариантах реализации вакуумный пакет может представлять собой вакуумную пленку, такую как пленка 112. Соответственно, пленка 112 может быть расположена сверху на средстве 114 распределения материала, а наружные кромки пленки 112 могут быть уплотнены таким образом, что поверхность пленки 112, обращенная к средству 114 распределения материала, образует границу воздухонепроницаемой камеры. В различных вариантах реализации воздухонепроницаемая камера, образованная пленкой 112, может быть сформирована таким образом, чтобы обеспечивать возможность соединения источника 102 материала и вакуумного насоса 106 со средством 114 распределения материала и компонентом 108 транспортного средства, и возможность их взаимодействия, без разрушения воздухонепроницаемого уплотнения.

Способ 600 может продолжаться операцией 606, во время которой первое давление может быть образовано внутри камеры. Соответственно, вакуумный насос 106 может быть активирован и может генерировать первое давление, которые может являться относительным вакуумом, внутри воздухонепроницаемой камеры, образованной пленкой 112. Как описано в настоящем описании, первое давление или вакуум, образованный вакуумным насосом 106 может относиться к давлению, меньшему, чем атмосферное давление, и может быть меньше, чем давление внутри источника 102 материала. Соответственно, вакуум может быть образован и применен на одном конце средства 114 распределения материала и компонента 108 транспортного средства, и может образовывать вакуумы внутри путей потока средства 114 распределения материала и компонента 108 транспортного средства, таких как пути 132, 134, 136, 304 и 306 потока.

Способ 600 может продолжаться операцией 608, во время которой материал может быть высвобожден из источника материала в камеру. Соответственно, источник 102 материала может высвобождать материал, подлежащий инфузии в компонент 108 транспортного средства. Как описано ранее, материал может являться смолой, которая может быть использована для укрепления заранее сформированных слоистых структур. После высвобождения из источника 102 материала, вакуум, образованный вакуумным насосом 106 может протягивать смолу через компонент 108 транспортного средства и через различные пути потока, такие как пути 132, 134, 136, 304 и 306 потока, подобно описанному ранее со ссылкой на фиг. 3A-3F.

Способ 600 может продолжаться операцией 610, во время которой может осуществляться управление фронтом потока материала через компонент 108 транспортного средства. В различных вариантах реализации управление фронтом потока может быть осуществлено с использованием одного или более путей потока средства 114 распределения материала. Соответственно, при протягивании материала через компонент 108 транспортного средства, фронт потока или передняя кромка 302 может контактировать и взаимодействовать с разными путями 132, 134, 136, 304 и 306 потока. Как описано ранее, каждый из путей потока может иметь свойства потока, такие как гидравлическое сопротивление, которые могут быть выполнены с возможностью воздействия на локальный поток на поверхностях взаимодействия, связанных с путями 132, 134, 136, 304 и 306 потока. Соответственно, при продвижении кромки 302 через компонент 108 транспортного средства свойства потока путей 132, 134, 136, 304 и 306 потока могут избирательно изменять поток вдоль фронта потока, выраженного передней кромкой 302, таким образом, чтобы исключать сужение фронта потока в некоторых областях и оставление им сухих пятен или недонасыщенных пятен в других областях. Таким образом, средство 114 распространения материала может управлять потоком материала по всему компоненту 108 транспортного средства и обеспечивать уменьшение недонасыщения и перенасыщению различных участков компонента 108 транспортного средства.

Варианты реализации изобретения могут быть реализованы в сочетании со способом 700 производства и эксплуатации воздушного летательного аппарата, как показано на фиг. 7, и с воздушным летательным аппаратом 702, как показано на фиг. 8. Во время подготовки к производству приведенный в качестве примера способ 700 эксплуатации может включать разработку документации и конструирование 704 воздушного летательного аппарата 702 и материальное снабжение 706. Во время производства происходит изготовление 708 компонентов и подузлов и системная интеграция 710 воздушного летательного аппарата 702. В дальнейшем воздушный летательный аппарат 702 может проходить сертификацию и доставку 712 для того, чтобы попасть в эксплуатацию 714. Когда он находится в эксплуатации клиентом, для воздушного летательного аппарата 702 составлено расписание планового технического обслуживания и ремонта 716 (которые также могут включать модификацию, перенастройку, переоснащение и тому подобное). Соответственно, средство 114 распределения материала может применяться в сочетании с такими операциями, как изготовление компонентов и подузлов и системная интеграция 710, и компонентов подузлов, таких как корпус 178 воздушного летательного аппарата 178 и внутренняя часть 722, более подробно описанных далее.

Каждый из процессов способа 700 эксплуатации может быть выполнен или проведен системным интегратором, третьей стороной и/или оператором (например, клиентом). Для целей настоящего описания системный интегратор может среди прочего включать любое количество изготовителей воздушных летательных аппаратов и основных системных субподрядчиков; третья сторона может среди прочего включать любое количество производителей, субподрядчиков и поставщиков; а оператор может быть авиакомпанией, лизинговой компанией, военной организацией, обслуживающей организацией и тому подобным.

Как показано на фиг. 8, воздушный летательный аппарат 702, изготовленный при помощи способа 700, приведенного в качестве примера, может содержать корпус 718 воздушного летательного аппарата с множеством систем 720 и внутренней частью 722. Примеры высокоуровневых систем 720 содержат одну или более двигательных установок 724, электрическую систему 726, гидравлическую систему 728 и систему 730 жизнеобеспечения. Может содержаться любое количество других систем. Несмотря на то, что показан аэрокосмический пример, принципы настоящего изобретения могут применяться в другой промышленности, такой как автомобильная промышленность.

Воплощенные здесь устройство и способы могут быть использованы во время любого одного или более из этапов способа 700 производства и эксплуатации. Например, компоненты и подузлы, соответствующие операции 708 производства, могут быть изготовлены или произведены способом подобно компонентам и подузлам, произведенным в то время как воздушный летательный аппарат 702 находится в эксплуатации. Кроме того, один или более вариантов реализации устройства, вариант реализации способа или их сочетание могут быть использованы во время производственных операций 708 и 710, например, значительно ускоряя сборку воздушного летательного аппарата 702 или снижая его стоимость. Аналогично, один или более вариантов реализации устройства, вариант реализации способа или их сочетание могут быть использованы в то время, как воздушный летательный аппарат 702 находится в эксплуатации, например, среди прочего для технического обслуживания и ремонта 716.

На фиг. 9 изображена система обработки данных, выполненная в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Система 900 обработки данных, также именуемая в настоящем описании как компьютерная система, может быть использована для применения одного или более компьютеров или устройств обработки, используемых в контроллере, сервере или других компонентах систем, описанных ранее. В некоторых вариантах реализации система 900 обработки данных содержит коммуникационную сеть 902, обеспечивающую связь между процессорным блоком 904, запоминающим устройством 906, постоянным накопителем 908, блоком 910 связи, блоком 912 ввода-вывода (I/O) и дисплеем 914. В этом примере коммуникационная сеть 902 может быть выполнена в форме системы шин.

Процессорный блок 904 обеспечивает исполнение инструкций для программного обеспечения, которое может быть загружено на запоминающее устройство 906. Процессорный блок 904 может представлять собой несколько процессоров, а также может содержаться в многопроцессорном ядре. В различных вариантах реализации процессорный блок 904 специально выполнен с возможностью обработки больших объемов данных, что может потребоваться при получении и использовании вычислительных моделей потока, как описано ранее. Таким образом, процессорный блок 904 может представлять собой специализированный процессор, который может быть реализован как одна или более специализированных интегральных схем (ASICs) внутри процессорной системы. Эта конкретная конфигурация процессорного блока 904 может обеспечивать увеличенную эффективность при обработке больших объемов данных, что требуется в описанных ранее системах, устройствах и способах. Кроме того, в некоторых вариантах реализации процессорный блок 904 может содержать одно или более перепрограммируемых логических устройств, таких как программируемые логические матрицы (FPGAs), которые могут быть запрограммированы или специально выполнены с возможностью оптимального осуществления описанных ранее операций обработки в контексте больших и сложных наборов данных, связанных с вычислительным моделированием потока материала через компонент транспортного средства.

Запоминающее устройство 906 и постоянный накопитель 908 являются примерами накопителей 916. Накопитель представляет собой любое аппаратное обеспечение, выполненное с возможностью хранения информации, такой как, например, среди прочего, данные, программный код в функциональной форме и/или другой подходящей информации временно и/или постоянно. К накопителям 916 также могут относиться машиночитаемые накопители в этих иллюстративных примерах. Запоминающее устройство 906, в этих примерах, может представлять собой, например, оперативное запоминающее устройство или любой другой подходящий энергозависимый или энергонезависимый накопитель. Постоянный накопитель 908 может быть выполнен в различных формах в зависимости от частных вариантов реализации. Например, постоянный накопитель 908 может содержать один или более компонентов или устройств. Например, постоянный накопитель 908 может представлять собой жесткий диск, флэш-память, перезаписываемый оптический диск, перезаписываемую магнитную ленту или какое-либо сочетание указанного ранее. Носители, используемые постоянным накопителем 908, также могут быть съемными. Например, съемный жесткий диск может быть использован в качестве постоянного накопителя 908.

Блок 910 связи, в этих иллюстративных примерах, обеспечивает связь с другими системами обработки данных или устройствами. В этих иллюстративных примерах блок 910 связи представляет собой сетевую карту.

Блок 912 ввода/вывода обеспечивает возможность ввода данных в другие устройства, которые могут быть соединены с системой 900 обработки данных, и вывода данных из них. Например, блок 912 ввода/вывода может обеспечивать соединение для ввода пользовательских команд через клавиатуру, мышь и/или некоторое другое подходящее устройство ввода. Также, блок 912 ввода/вывода может отправлять вывод к принтеру. Дисплей 914 обеспечивает механизм для отображения информации пользователю.

Инструкции для операционной системы, приложений и/или программ могут быть расположены в накопителях 916, сообщающихся с процессорным блоком 904 через коммуникационную сеть 902. Процессы различных вариантов реализации могут быть осуществлены процессорным блоком 904 с использованием реализуемых компьютером инструкций, которые могут быть расположены в запоминающем устройстве, таком как запоминающее устройство 906.

Эти инструкции именуют программным кодом, используемым компьютером программным кодом или машиночитаемым программным кодом, которой выполнен с возможностью чтения и исполнения процессором в процессорном блоком 904. Программный блок в различных вариантах реализации может быть реализован на различных физических или машиночитаемых носителях данных, таких как запоминающее устройство 906 или постоянный накопитель 908.

Программный код 918 расположен в функциональной форме на машиночитаемом носителе 920 данных, избирательно съемном и выполненном с возможностью загрузки в систему 900 обработки данных для исполнения процессорным блоком 904, или перенесения на нее. Программный код 918 и машиночитаемые носители 920 данных образуют компьютерный программный продукт 922 в этих иллюстративных примерах. В одном примере машиночитаемые носители 920 данных могут представлять собой машиночитаемые носители 924 данных или машиночитаемые носители 926 сигнала.

На этих иллюстративных примерах, машиночитаемые носители 924 данных представляют собой физический или материальный накопитель, используемый для хранения программного кода 918, вместо носителя, воспроизводящего или передающего программный код 918.

Альтернативно, программный код 918 может быть перенесен на систему 900 обработки данных с использованием машиночитаемых носителей 926 сигнала. Машиночитаемые носители 926 сигнала могут, например, представлять собой воспроизведенный сигнал передачи данных, содержащий программный код 918. Например, машиночитаемые носители 926 сигнала могут представлять собой электромагнитный сигнал, оптический сигнал и/или любой другой подходящий тип сигнала. Эти сигналы могут быть переданы по коммуникационным каналам, таким как беспроводные коммуникационные каналы, оптоволоконный кабель, коаксиальный кабель, кабель и/или любой другой тип коммуникационного канала.

Различные компоненты, изображенные для системы 900 обработки данных, не представляют архитектурных ограничений способа реализации различных вариантов реализации. Различные иллюстративные варианты реализации могут быть реализованы в системе обработки данных, включая компоненты, дополнительные и/или альтернативные компонентам, изображенным для системы 900 обработки данных. Другие компоненты, изображенные на фиг. 9, могут отличаться от изображенных иллюстративных примеров. Различные варианты реализации могут быть реализованы с использованием любого аппаратного устройства или системы, выполненной с возможностью выполнения программного кода 918.

Таким образом, вкратце, в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения создано:

А1. Устройство для управления потоком материала через компонент транспортного средства, содержащее:

множество разделительных слоев, каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, причем по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока; и

первое множество распорок, расположенное по меньшей мере в одном пути потока, первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока.

А2. Создано устройство в соответствии с параграфом А1, в котором контур определен по меньшей мере частично на основании формы участка компонента транспортного средства, имеющего первое свойство потока, и при этом первое свойство потока компонента транспортного средства определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства.

A3. Также создано устройство в соответствии с параграфом А2, в котором высота и ширина первого множества распорок по меньшей мере частично определяют второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

А4. Также создано устройство в соответствии с параграфом А2, в котором плотность множества распорок на единицу площади множества разделительных слоев по меньшей мере частично определяет второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

А5. Также создано устройство в соответствии с параграфом А1, в котором множество разделительных слоев содержит первый разделительный слой и второй разделительный слой, и при этом первое множество распорок расположено между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем.

А6. Также создано устройство в соответствии с параграфом А5, дополнительно содержащее второе множество распорок, причем множество разделительных слоев дополнительно содержит третий разделительный слой и четвертый разделительный слой, и при этом второе множество распорок расположено между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем.

А7. Также создано устройство в соответствии с параграфом А6, в котором первый контур первого разделительного слоя, второй контур второго разделительного слоя, третий контур четвертого разделительного слоя и четвертый контур четвертого разделительного слоя имеют разные размеры.

А8. Также создано устройство в соответствии с параграфом А6, в котором первое множество распорок имеет первый набор размеров, и при этом второе множество распорок имеет второй набор размеров, отличающийся от первого набора размеров.

А9. Также создано устройство в соответствии с параграфом А1, в котором компонент транспортного средства представляет собой компонент воздушного летательного аппарата.

А10. Также создано устройство в соответствии с параграфом А1, в котором компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированный компонент из слоистой структуры.

В1. Система для управления потоком материала через компонент транспортного средства, содержащая:

источник материала, выполненный с возможностью хранения определенного количества материала;

вакуумный насос;

опорный элемент, соединенный с источником материала и вакуумным насосом, причем опорный элемент выполнен с возможностью механического соединения с компонентом транспортного средства;

средство распределения материала, содержащее:

множество разделительных слоев, причем каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, причем по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока; и

первое множество распорок, расположенное по меньшей мере в одном пути потока, причем первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока; и

вакуумный пакет, соединенный с вакуумным насосом, источником материала и опорным элементом для образования уплотненной камеры, охватывающей средство распределения материала и компонент транспортного средства.

B2. Также создана система в соответствии с параграфом В1, в которой контур по меньшей мере частично определен на основании формы участка компонента транспортного средства, имеющего первое свойство потока, при этом первое свойство потока компонента транспортного средства определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства, при этом высота и ширина первого множества распорок по меньшей мере частично определяют второе свойство потока, при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока, при этом плотность множества распорок на единицу площади множества разделительных слоев по меньшей мере частично определяет второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

B3. Также создана система в соответствии с параграфом В1, дополнительно содержащая второе множество распорок, множество разделительных слоев содержит первый разделительный слой, второй разделительный слой, третий разделительный слой и четвертый разделительный слой, первое множество распорок расположено между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем, а второе множество распорок расположено между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем.

B4. Также создана система в соответствии с параграфом B3, в которой первый контур первого разделительного слоя, второй контур второго разделительного слоя, третий контур четвертого разделительного слоя и четвертый контур четвертого разделительного слоя имеют разные размеры.

B5. Также создана система в соответствии с параграфом B3, в которой первое множество распорок имеет первый набор размеров, и при этом второе множество распорок имеет второй набор размеров, отличающийся от первого набора размеров.

B6. Также создана система в соответствии с параграфом В1, в которой компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированный компонент из слоистой структуры.

С1. Способ получения средства распределения материала, связанного с компонентом транспортного средства, включающий:

определение первого множества размеров и второго множества размеров, связанных со средством распределения материала, на основании одного или более свойств потока компонента транспортного средства, средство распределения материала содержит множество разделительных слоев и множество распорок;

получение по меньшей мере одного разделительного слоя на основании первого множества размеров; и

получение по меньшей мере некоторых из множества распорок на основании второго множества размеров, причем множество распорок расположено сверху по меньшей мере на одном разделительном слое.

С2. Также создан способ в соответствии с параграфом С1, в котором первое множество размеров и второе множество размеров определены на основании вычислительного анализа потока материала через компонент транспортного средства.

C3. Также создан способ в соответствии с параграфом С2, в котором вычислительный анализ определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства.

С4. Также создан способ в соответствии с параграфом С1, в котором получение по меньшей мере одного разделительного слоя и получение по меньшей мере некоторых из множества распорок включает трехмерную печать по меньшей мере одного разделительного слоя и по меньшей мере некоторых из множества распорок.

С5. Способ в соответствии с параграфом С1, в котором по меньшей мере один разделительный слой содержит первый разделительный слой, и при этом способ дополнительно включает получение второго разделительного слоя сверху на множестве распорок.

D1. Способ управления потоком материала через компонент транспортного средства, включающий:

расположение компонента транспортного средства и средства распределения материала на опорном элементе;

уплотнение вакуумного пакета вокруг компонента транспортного средства и средства распределения материала, уплотнение вакуумного пакета, образующее камеру, является воздухонепроницаемым, камера соединена с источником материала и вакуумным насосом; и

управление фронтом потока материала через компонент транспортного средства с использованием одного или более путей потока средства распределения материала.

D2. Также создан способ в соответствии с параграфом D1, в котором один или более путей потока содержат первый путь потока, образованный первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем, первый путь потока имеет по меньшей мере одно свойство потока, по меньшей мере частично определенное первым множеством распорок, расположенным между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем.

D3. Также создан способ в соответствии с параграфом D2, в котором один или более путей потока дополнительно содержат второй путь потока, образованный третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем, второй путь потока имеет по меньшей мере одно свойство потока, по меньшей мере частично определенное вторым множеством распорок, расположенным между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем.

D4. Также создан способ в соответствии с параграфом D1, дополнительно включающий:

генерацию первого давления внутри камеры с использованием вакуумного насоса, причем первое давление меньше атмосферного давления; и

высвобождение материала в камеру, причем материал высвобождают из источника материала.

D5. Также создан способ в соответствии с параграфом D1, в котором материал представляет собой смолу, и при этом компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированную слоистую структуру.

Хотя предшествующие идеи были описаны в некоторых деталях в целях ясности понимания, следует понимать, что определенные изменения и модификации могут быть осуществлены в пределах прилагаемой формулы изобретения. Следует отметить, что существует множество альтернативных способов реализации процессов, систем и устройства. Соответственно, следует понимать, что настоящие примеры являются иллюстративными, а не ограничивающими.

Предложены системы, способы и устройство для управления потоком материала через компонент транспортного средства. В некоторых вариантах реализации устройство может содержать множество разделительных слоев, каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, причем по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока. Устройство может также содержать первое множество распорок, расположенное по меньшей мере в одном пути потока, первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока. Обеспечивается уменьшение частоты появления «сухих пятен» внутри компонента транспортного средства, инфузию материалом которого осуществляют. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство для управления потоком материала через компонент транспортного средства, содержащее:

множество разделительных слоев, причем каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, определяющий поверхность взаимодействия между разделительным слоем и компонентом транспортного средства, а по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока; и

первое множество распорок, расположенных по меньшей мере в одном пути потока, причем первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, причем одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока.

2. Устройство по п. 1, в котором контур определен по меньшей мере частично на основании формы участка компонента транспортного средства, имеющего первое свойство потока, и в котором первое свойство потока компонента транспортного средства определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства.

3. Устройство по п. 2, в котором высота и ширина первого множества распорок по меньшей мере частично определяют второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

4. Устройство по п. 2, в котором плотность множества распорок на единицу площади множества разделительных слоев по меньшей мере частично определяет второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

5. Устройство по п. 1, в котором множество разделительных слоев содержит первый разделительный слой и второй разделительный слой, и при этом первое множество распорок расположено между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем.

6. Устройство по п. 5, дополнительно содержащее второе множество распорок, причем множество разделительных слоев дополнительно содержит третий разделительный слой и четвертый разделительный слой, и при этом второе множество распорок расположено между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем.

7. Устройство по п. 6, в котором первый контур первого разделительного слоя, второй контур второго разделительного слоя, третий контур четвертого разделительного слоя и четвертый контур четвертого разделительного слоя имеют разные размеры.

8. Устройство по п. 6, в котором первое множество распорок имеет первый набор размеров, и при этом второе множество распорок имеет второй набор размеров, отличающийся от первого набора размеров.

9. Устройство по п. 1, в котором компонент транспортного средства представляет собой компонент воздушного летательного аппарата.

10. Устройство по п. 1, в котором компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированный компонент из слоистой структуры.

11. Система для управления потоком материала через компонент транспортного средства, содержащая:

источник материала, выполненный с возможностью хранения определенного количества материала;

вакуумный насос;

опорный элемент, соединенный с источником материала и вакуумным насосом, причем опорный элемент выполнен с возможностью механического соединения с компонентом транспортного средства;

средство распределения материала, содержащее:

множество разделительных слоев, причем каждый разделительный слой из множества разделительных слоев имеет контур, определяющий поверхность взаимодействия между разделительным слоем и компонентом транспортного средства, причем по меньшей мере одно пространство между по меньшей мере некоторыми из множества разделительных слоев определяет по меньшей мере один путь потока; и

первое множество распорок, расположенных по меньшей мере в одном пути потока, причем первое множество распорок имеет одно или более гидродинамических свойств, определенных на основании первого множества размеров, причем одно или более гидродинамических свойств по меньшей мере частично определяет второе свойство потока по меньшей мере одного пути потока; и

вакуумный пакет, соединенный с вакуумным насосом, источником материала и опорным элементом для образования уплотненной камеры, охватывающей средство распределения материала и компонент транспортного средства.

12. Система по п. 11, в которой контур по меньшей мере частично определен на основании формы участка компонента транспортного средства, имеющего первое свойство потока, при этом первое свойство потока компонента транспортного средства определяет по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства, при этом высота и ширина первого множества распорок по меньшей мере частично определяют второе свойство потока, при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока, при этом плотность множества распорок на единицу площади множества разделительных слоев по меньшей мере частично определяет второе свойство потока, и при этом второе свойство потока обратно пропорционально первому свойству потока.

13. Система по п. 11, дополнительно содержащая второе множество распорок, при этом множество разделительных слоев содержит первый разделительный слой, второй разделительный слой, третий разделительный слой и четвертый разделительный слой, при этом первое множество распорок расположено между первым разделительным слоем и вторым разделительным слоем, и при этом второе множество распорок расположено между третьим разделительным слоем и четвертым разделительным слоем.

14. Система по п. 13, в которой первый контур первого разделительного слоя, второй контур второго разделительного слоя, третий контур четвертого разделительного слоя и четвертый контур четвертого разделительного слоя имеют разные размеры.

15. Система по п. 13, в которой первое множество распорок имеет первый набор размеров, и при этом второе множество распорок имеет второй набор размеров, отличающийся от первого набора размеров.

16. Система по п. 11, в которой компонент транспортного средства представляет собой заранее сформированный компонент из слоистой структуры.

17. Способ получения средства распределения материала, связанного с компонентом транспортного средства, включающий:

определение первого множества размеров и второго множества размеров, связанных со средством распределения материала, на основании одного или более свойств потока компонента транспортного средства, причем средство распределения материала содержит множество разделительных слоев и множество распорок;

получение по меньшей мере одного разделительного слоя на основании первого множества размеров и

получение по меньшей мере некоторых из множества распорок на основании второго множества размеров, причем множество распорок расположено сверху по меньшей мере на одном разделительном слое.

18. Способ по п. 17, в котором первое множество размеров и второе множество размеров определяют на основании вычислительного анализа потока материала через компонент транспортного средства.

19. Способ по п. 18, в котором с помощью вычислительного анализа определяют по меньшей мере одно сужение во фронте потока материала через компонент транспортного средства.

20. Способ по п. 17, в котором получение по меньшей мере одного разделительного слоя и получение по меньшей мере некоторых из множества распорок включает в себя трехмерную печать по меньшей мере одного разделительного слоя и по меньшей мере некоторых из множества распорок.

21. Способ по п. 17, в котором по меньшей мере один разделительный слой содержит первый разделительный слой, и при этом способ дополнительно содержит получение второго разделительного слоя сверху на множестве распорок.