本發明專利技術提供一種用于飛行器的機身的殼層組件，包括沿殼層圓周方向彎曲地延伸的第一殼層部件和沿所述殼層圓周方向彎曲地延伸的第二殼層部件，其中在所述殼層組件的重疊區段中，所述第一殼層部件的第一端部區域和所述第二殼層部件的第二端部區域以沿殼層圓周方向彼此重疊的方式布置，并且所述第一殼層部件的第一外表面和所述第二殼層部件的第二內表面是借助于粘合劑層互相粘合的，并且其中所述第一殼層部件的相對于所述殼層圓周方向終止所述第一端部區域的邊緣在所述重疊區段中沿橫向于所述殼層圓周方向延伸的殼層縱向方向波形地延伸。
【技術實現步驟摘要】
用于飛行器的機身的殼層組件和用于飛行器的機身
本專利技術涉及一種用于飛行器的機身的殼層組件，一種用于飛行器的機身、尤其壓力機身，以及一種用于殼層組件的殼層部件。
技術介紹
飛行器機身典型地具有帶有多個隔框和縱梁的框架結構以及被緊固在該框架結構上的外蒙皮。外蒙皮通常由多個沿機身的圓周方向彎曲的蒙皮面板或者殼層部件構成，這些蒙皮面板或者殼層部件被緊固在隔框上。在此，每兩個相對于圓周方向相鄰的殼層部件的邊緣區域通常重疊地布置并且相互鉚接。在DE102013203714A1中描述了一種用于機動車輛的車身部件，該車身部件具有內部部件和外部部件，其中該內部部件和該外部部件是粘合的，并且外部部件是以邊緣側的突出部折疊在內部部件的邊緣區域上的。為了避免粘合劑溢出，內部部件的邊緣區域設計有應接收粘合劑的切除部分。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種在機械荷載能力方面經改善的用于連接、尤其用于粘合飛行器的機身的殼層構件的解決方案。該目的分別通過獨立權利要求的主題來實現。有利的設計方案和改進方案從引用獨立權利要求的從屬權利要求結合說明書得出。根據本專利技術的第一方面，提出一種用于飛行器的機身的殼層組件，所述殼層組件具有沿殼層圓周方向彎曲地延伸的第一殼層部件和沿所述殼層圓周方向彎曲地延伸的第二殼層部件。在所述殼層組件的重疊區段中，所述第一殼層部件的第一端部區域和所述第二殼層部件的第二端部區域以沿殼層圓周方向彼此重疊的方式布置，并且所述第一殼層部件的第一外表面和所述第二殼層部件的第二內表面是借助于粘合劑層互相粘合的。所述第一殼層部件的相對于所述殼層圓周方向終止所述第一端部區域的邊緣在所述重疊區段中沿橫向于所述殼層圓周方向延伸的殼層縱向方向波形地延伸。第一殼層部件和第二殼層部件例如可以被實現為矩形的板或面板，這些板或面板在殼層圓周方向上并且在殼層縱向方向上面型地延伸并且在殼層圓周方向上是彎曲的。第一殼層部件例如可以具有凹狀地彎曲的第一內表面和與這個第一內表面相反地定向的凸狀地彎曲的第一外表面。對應地，第二殼層部件例如可以具有凹狀地彎曲的第二內表面和與這個第二內表面相反地定向的凸狀地彎曲的第二外表面。第一殼層部件和第二殼層部件相對于圓周方向以其端部區域彼此重疊，其中一個殼層部件的外表面與另一個殼層部件的內表面在重疊區段中是互相粘合的。由此，在殼層部件之間形成在圓周方向上并且在縱向方向上延伸的粘合連接。根據本專利技術，第一殼層部件具有波形地延伸的棱邊或波形地延伸的邊緣。邊緣或者棱邊限定相對于圓周方向的第一殼層部件的第一端部并且同時限定重疊區段的端部。邊緣因此沿殼層縱向方向波紋狀或波形地形成。由此，邊緣在重疊區段中具有空間走向，該空間走向可以由波函數描述，其中橫坐標沿殼層縱向方向延伸，并且縱坐標沿殼層圓周方向延伸。換言之，邊緣沿殼層縱向方向形成周期性重復的、在殼層圓周方向上伸出和后退的區域。由此，形成在第一殼層部件的外表面與粘合劑層之間的接觸面的邊緣，該邊緣具有不垂直于殼層圓周方向延伸的區段。本專利技術所基于的一個思想在于，通過減小粘合劑層的圓周側的邊緣區域中的剝離應力峰值來改善第一殼層部件與第二殼層部件或蒙皮面板之間的粘合連接的機械強度，其方式為實現殼層部件中的至少一個具有波形延伸的邊緣的殼層部件。由于在飛行器的壓力機身的情況下在飛行高度中在壓力機身的內部空間與周圍環境之間產生的壓力差，因此導致力引入到由殼層組件構成的外蒙皮中。通過第一殼層部件的邊緣的波形走向，具有波形邊緣的殼層部件的表面與粘合劑層之間的接觸面的邊緣同樣是波形的，并且因此具有至少分區段地不垂直于圓周方向延伸的區段。在沿圓周方向將力引導到殼層部件中的情況下，在不垂直于圓周方向延伸的區段中并且因此在粘合劑層的邊緣處出現的剝離應力明顯減小，由此改善粘合連接的機械荷載能力和疲勞強度。根據所述殼層組件的一個實施方式提出，所述第二殼層部件在所述第二端部區域中具有斜面，所述斜面由與所述第二內表面相反地定向的第二外表面限定，并且所述第二殼層部件的厚度沿所述殼層圓周方向朝向相對于所述殼層圓周方向終止所述第二端部區域的邊緣減小。第二殼層部件的邊緣構成重疊區段的第二邊緣或者第二端部。因此，第二殼層部件的邊緣區域在重疊區段中設有位于外表面處的倒角，從而使得第二殼層部件朝向邊緣變窄。這提供了如下優點：由于朝向邊緣減小的材料厚度，第二殼層部件的剛度下降，由此引入到粘合劑層中的應力朝向重疊區段的第二端部減小，并且力引入更多地發生在粘合劑層的相對于殼層圓周方向的中央區域中。由此，在邊緣區域中減少粘合劑層的不利的荷載。第二殼層部件任選地構成殼層組件的相對于橫向于殼層縱向方向和殼層圓周方向延伸的徑向方向的外部部件。因此，第二殼層部件的與第一殼層部件的端部區域重疊的端部區域被設置成用于構成飛行器的機身的外表面并且因此流動表面。在此，具有斜面的設計方式在空氣動力學方面是有利的，這是因為這在第一殼層部件與第二殼層部件之間形成僅略微分段式過渡。除了在空氣動力學方面的優點之外，通過斜面還減小了殼層組件中在外表面的一側上的剛度躍變，由此可以進一步減小粘合劑層中的應力。根據另一個實施方式提出，所述斜面具有沿所述殼層圓周方向的斜面長度并且具有由所述厚度的變化限定的斜面高度，其中斜面長度與斜面高度之間的比例介于20:1與40:1之間。這個比例限定斜面沿圓周方向的斜率。在所給出的范圍中已經得到證實的是特別有效地減小引入到粘合劑層中的應力。根據另一個實施方式，所述斜面長度處于重疊深度的介于20％與60％之間、尤其介于40％與50％之間的范圍內，所述重疊區段沿所述殼層圓周方向具有所述重疊深度。斜面因此具有沿圓周方向的延伸部分，該延伸部分沿圓周方向與重疊區段的延伸部分成預先確定的比例。重疊區段的延伸部分由第二殼層部件的邊緣沿圓周方向與第一殼層部件的邊緣的間距限定。斜面長度尤其可以小于或者等于重疊深度的50％并且大于重疊深度的20％。由此，大部分的源自第二殼層部件的力相對于圓周方向被居中地引入到粘合劑層中。因此，在邊緣區域中進一步減少粘合劑層的不利的荷載。根據另一個實施方式提出，所述第二殼層構件的相對于所述殼層圓周方向終止所述第二端部區域的邊緣在所述重疊區段中沿所述殼層縱向方向波形地延伸。如這已針對第一殼層構件詳細地闡述的，第二殼層構件的邊緣也可以波形延伸地形成，由此進一步減少粘合劑層在邊緣區域中的不利的荷載并且因此進一步改善粘合劑連接的荷載能力。根據所述殼層組件的另一個實施方式，所述第一殼層部件的邊緣在所述重疊區段中形成至少一個波形部，所述波形部具有在所述殼層縱向方向上的波長和在所述殼層圓周方向上的幅度。根據另一個實施方式提出，所述第一殼層部件的邊緣正弦波形地、呈由半圓形組成的波的形式或者三角波形地延伸。因此，邊緣的由波形走向形成的伸出和后退的區域可以彎曲地或者之字形地延伸。三角形地延伸的波形部例如也被理解為鋸齒波形部。根據本專利技術的第二方面提出一種用于根據本專利技術的第一方面的殼層組件的殼層部件，其中所述殼層部件沿殼層圓周方向彎曲地延伸，并且所述殼層本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于飛行器(100)的機身(110)的殼層組件(1)，所述殼層組件具有：/n沿殼層圓周方向(U1)彎曲地延伸的第一殼層部件(10)；以及/n沿所述殼層圓周方向(U1)彎曲地延伸的第二殼層部件(20)；/n其中在所述殼層組件(1)的重疊區段(O)中，所述第一殼層部件(10)的第一端部區域(11)和所述第二殼層部件(20)的第二端部區域(22)以沿殼層圓周方向(U1)彼此重疊的方式布置，并且所述第一殼層部件(10)的第一外表面(10b)和所述第二殼層部件(20)的第二內表面(20a)是借助于粘合劑層(30)互相粘合的；并且/n其中所述第一殼層部件(10)的相對于所述殼層圓周方向(U1)終止所述第一端部區域(11)的邊緣(13)在所述重疊區段(O)中沿橫向于所述殼層圓周方向(U1)延伸的殼層縱向方向(L1)波形地延伸。/n
【技術特征摘要】
20190524 DE 102019207623.81.一種用于飛行器(100)的機身(110)的殼層組件(1)，所述殼層組件具有：
沿殼層圓周方向(U1)彎曲地延伸的第一殼層部件(10)；以及
沿所述殼層圓周方向(U1)彎曲地延伸的第二殼層部件(20)；
其中在所述殼層組件(1)的重疊區段(O)中，所述第一殼層部件(10)的第一端部區域(11)和所述第二殼層部件(20)的第二端部區域(22)以沿殼層圓周方向(U1)彼此重疊的方式布置，并且所述第一殼層部件(10)的第一外表面(10b)和所述第二殼層部件(20)的第二內表面(20a)是借助于粘合劑層(30)互相粘合的；并且
其中所述第一殼層部件(10)的相對于所述殼層圓周方向(U1)終止所述第一端部區域(11)的邊緣(13)在所述重疊區段(O)中沿橫向于所述殼層圓周方向(U1)延伸的殼層縱向方向(L1)波形地延伸。
2.根據權利要求1所述的殼層組件(1)，其中所述第二殼層部件(20)在所述第二端部區域(22)中具有斜面(25)，所述斜面由所述第二殼層部件(20)的與所述第二內表面(20a)相反地定向的第二外表面(20b)限定，并且所述第二殼層部件(20)的厚度(t20)沿所述殼層圓周方向(U1)朝向相對于所述殼層圓周方向(U1)終止所述第二端部區域(22)的邊緣(24)減小。
3.根據權利要求2所述的殼層組件(1)，其中所述斜面(25)具有沿所述殼層圓周方向(U1)的斜面長度(l25)、以及由所述厚度(t20)的變化限定的斜面高度(h25)，其中斜面長度(l25)與斜面高度(h25)之間的比例介于20:1與40:1之間。
4.根據權利要求2或3所述的殼層組件(1)，其中所述斜面(25)具有沿所述殼層圓周方向的斜面長度(l25)，所述斜面長度在重疊深度(o1)的介于20％與60％之間、尤其介于40％與50％之間的范圍內，所述重疊區段(O)沿所述殼層圓周方向(U1)具有所述重疊深度。
5.根據以上權利要求之一所述的殼層組件(1)，其中所述第二殼層部件(20)的相對于所述殼層圓周方向(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沃爾夫岡·艾爾肯，沃爾夫岡·舒爾策，克里斯托夫·施魏姆，帕特里克·布魯斯伯格，
申請(專利權)人：空中客車運營有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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