[发明专利]主负载蒙皮壳及带有该主负载蒙皮壳的结构件和流动体

说明书

相关申请的交叉应用

本申请要求申请于2010年7月20日的第DE102010027696.0、DE102010027695.2、DE102010031688.1、DE102010031690.3号德国专利申请以及第61/365,857、61/365,882、61/365,873、61/365,863号美国临时专利申请。通过如上引用的方式将这些申请的内容合并入本申请。

技术领域

本发明涉及主负荷承载（主负载）蒙皮壳及带有至少一个此类主负荷承载蒙皮壳的结构件，还涉及带有该主负荷承载蒙皮壳的流动体。

技术背景

第6,291,049号美国专利公开了一种三明治结构的蒙皮板，并且其中插入有销形加固件对已经插入的蒙皮板进行固定。

发明内容

本发明旨在提供主负荷承载蒙皮壳，其具有改进的损坏容限设计并且可用于结构件及/或流动体的损坏容限组件。

本发明还旨在提供主负荷承载蒙皮壳，带有至少一个主负荷承载蒙皮壳的结构件，以及带有此类主负荷承载蒙皮壳的流动体，所述蒙皮壳或流动体具有损坏容限设计并且适于吸收相当大的应力同时为轻质构造。

独立权利要求的特征可达成上述目的。进一步的实施例由附属权利描述。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于结构件的主负荷承载蒙皮壳，所述蒙皮壳在其二维延伸内部区域内形成为包括内蒙皮部，外蒙皮部，及位于所述内蒙皮部与所述外蒙皮部之间的剪力吸收芯层的三明治状组件。具体地，所述剪力吸收芯层使得所述内蒙皮部与所述外蒙皮部互连。为了将所述蒙皮壳固定至支撑组件，所述蒙皮壳包括带有外边缘和连接区域的外边缘部，所述连接区域以所述内蒙皮部和所述外蒙皮部沿所述边缘延伸，其中所述剪力吸收芯层延伸直至外边缘部之前。沿所述蒙皮壳的外边缘部将多个加强装置加强装置结合入所述内部区域内的端部区域，其中各所述加强装置沿所述剪力吸收芯层的厚度方向至少穿过所述剪力吸收芯层的85%，以改进所述蒙皮壳在所述外边缘部中的抗开裂性。这一结构中，所述外边缘部的连接区域设计为不包括芯层的连接区域，所述连接区域以所述内蒙皮部和所述外蒙皮部沿所述边缘延伸，在所述连接区域中，所述内蒙皮部和所述外蒙皮部相互抵靠。所述加强组件及/或所述加强装置可设计为细长形（例如，销状）的加强组件。

本发明的设有加强组件的实施例中，所述加强组件或其一部分可设置为多组加强组件，所述多组加强组件位于所述蒙皮壳的体积组件，其中所述体积组件沿基准纵向方向或翼肋的纵向方向前后排列，其中各组体积组件包括至少两个加强组件的组合，所述至少两个加强组件的朝向相对于所述蒙皮壳的厚度方向的最大偏离为30度，并且所述至少两个加强组件可绕所述体积组件的中心轴线规则或不规则地设置。所述体积组件为蒙皮壳的假想体积组件，用以说明加强组件的结构，所述体积组件在加强组件的整个厚度延伸并且具体具体可为矩形平行六面体的形式。这样，具体地，所述体积组件的中心轴线可为沿蒙皮壳厚度方向延伸并且连接矩形平行六面体的重心的剖面中心的中心轴线或对称轴线。

一般而言，本文所称“蒙皮壳”系指根据本发明设计为三明治状壳并且弯曲或不弯曲的壳组件。

一般而言，本文所称“连接区域”系指蒙皮壳中这样的区域，即，用于支撑蒙皮壳的翼肋加强型材固定至其中的区域，或者蒙皮壳通过其固定至支撑组件的区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于结构件的主负荷承载蒙皮壳，所述蒙皮壳在其二维延伸内部区域内形成为包括内蒙皮部，外蒙皮部，及位于所述内蒙皮部与所述外蒙皮部之间的剪力吸收芯层的三明治状组件，所述蒙皮部二维地互连所述内蒙皮部与所述外蒙皮部。为了固定至支撑组件，所述蒙皮壳包括外边缘部，所述外边缘部带有外边缘和不包括芯层的连接区域，包括所述内蒙皮部、所述外蒙皮部和单体中间层的所述连接区域沿所述边缘延伸。这一结构中，沿所述蒙皮壳的外边缘部将多个加强装置加强装置结合入所述内部区域内的端部区域，其中各所述加强装置沿所述剪力吸收芯层的厚度方向穿入所述剪力吸收芯层，以改进所述蒙皮壳在所述外边缘部中的抗开裂性。这一结构中，所述外边缘部的连接区域设计为不包括芯层的连接区域，所述连接区域以所述内蒙皮部和所述外蒙皮部沿所述边缘延伸，在所述连接区域中，所述内蒙皮部和所述外蒙皮部相互抵靠。所述加强组件及/或所述加强装置可设计为细长形（例如，销状）的加强组件。此外，可在所述外边缘部中设有过渡区域，在所述过渡区域中，所述单体中间层的厚度沿所述外边缘的方向减小以减小所述蒙皮壳的剖面厚度。