本發(fā)明涉及一種用于確定凹部?jī)?nèi)填料表面輪廓變化的方法。特別是，本發(fā)明關(guān)于確定飛機(jī)或航天器的結(jié)構(gòu)內(nèi)的接頭過(guò)渡、接頭凹槽、凹槽和/或通常的凹部?jī)?nèi)的填料的表面輪廓變化。

盡管可以在用于分析廣泛范圍的結(jié)構(gòu)的接頭過(guò)渡處或凹部的多種應(yīng)用中使用，該接頭過(guò)渡處或凹部?jī)?nèi)已經(jīng)被填充滿填料和/或被平滑化，本發(fā)明以及其所基于的一組問(wèn)題有關(guān)飛機(jī)機(jī)翼領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用被更詳細(xì)的描述。然而，基本上，本發(fā)明對(duì)于確定通用車(chē)輛中的填充接頭過(guò)渡處，接頭凹槽，或者凹槽內(nèi)的表面輪廓變化同樣是可用的，該通用車(chē)輛例如為公路車(chē)輛、鐵路車(chē)輛和/或水上交通工具等。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代飛機(jī)構(gòu)造的主要要求是高效率飛機(jī)的配置，具有盡可能低的燃油消耗量以及相關(guān)的污染物排放。出于此目的，具有如何改進(jìn)機(jī)翼可以有助于對(duì)環(huán)境無(wú)害的空中交通的深入研究。因此，特別是飛機(jī)的流阻受到在飛機(jī)機(jī)翼表面上的空氣的特定的、依賴于速度的氣流前進(jìn)的非常決定性的影響。該氣流前進(jìn)越均勻，阻力越小。較低的空氣阻力反之會(huì)降低燃油消耗、污染物的排放，并且由此還能降低能量成本。一種方法由此包括優(yōu)化機(jī)翼結(jié)構(gòu)達(dá)到均勻的，換話句話說(shuō)，層流的流動(dòng)可以被長(zhǎng)期保持而不會(huì)出現(xiàn)擾動(dòng)的效果，該擾動(dòng)會(huì)再次引起氣阻的增加。

出于此目的，有利的是，將指向飛行方向的機(jī)翼表面，并且特別是翼面配置成盡可能的平滑。即使由于灰塵，組裝的不準(zhǔn)確性和/或涂料的不準(zhǔn)確性，而導(dǎo)致表面上有非常輕微的凸起都會(huì)影響機(jī)翼上的層流。層流翼的方法具有堅(jiān)硬的前翼邊緣，其剛性連接到翼盒上。當(dāng)該類(lèi)前翼邊緣連接到翼盒上的時(shí)候，這會(huì)產(chǎn)生接頭過(guò)渡處，其應(yīng)當(dāng)用填料被盡可能平坦地填充，從而滿足適當(dāng)?shù)囊笠跃S持層流。

通常，為了將飛機(jī)組件按照精確配合組裝，輔助物質(zhì)，例如填料(用于平滑過(guò)渡處或凹槽)，表面補(bǔ)充復(fù)合劑(被已知為填隙復(fù)合劑)以及黏合層，關(guān)于其厚度被非常精確地應(yīng)用。典型地，這些組裝過(guò)程在室溫或者更高的溫度下執(zhí)行。然而，正常的客機(jī)巡航條件下，可以達(dá)到遠(yuǎn)低于-50℃的環(huán)境溫度，并且有時(shí)預(yù)料到輔助物質(zhì)會(huì)有很大的熱收縮。然而，組裝過(guò)程中沒(méi)有意識(shí)到或者沒(méi)有考慮這種類(lèi)型的熱收縮會(huì)引起飛機(jī)組件表面的凸起，例如機(jī)翼表面，反過(guò)來(lái)其影響巡航高度處飛機(jī)的氣流行為。

另外，特別是外翼表面上的接頭過(guò)渡處會(huì)承受機(jī)械力，其會(huì)壓縮和/或擴(kuò)張相關(guān)過(guò)渡部或凹槽內(nèi)的填料，換句話說(shuō)，特別是包括將它們收縮，從而引起體積的重新配置。填料的表面輪廓變化行為取決于填充凹槽的截面積，換句話說(shuō)是幾何形狀。因此需要近似應(yīng)用和操作的測(cè)試方法，其可以表征在一個(gè)相對(duì)較寬的溫度范圍對(duì)于高度硬化的填料的熱和/機(jī)械誘導(dǎo)的表面輪廓變化。

例如，作為溫度函數(shù)的樣品的線性熱膨脹可以使用測(cè)膨脹的測(cè)量方法分析，并且由此可獲得填料樣品的縱向膨脹系數(shù)。然而，對(duì)于復(fù)雜的凹槽幾何形狀，很可能只能得出不充分的關(guān)于樣品內(nèi)體積變化的結(jié)論?；旧?，最初填料的輪廓可以在室溫下被確定。連同測(cè)得的縱向膨脹系數(shù)，基本上，熱收縮實(shí)際上可在此基礎(chǔ)上被模擬。然而，出于此目的，不得不做出關(guān)于接頭凹槽的幾何形狀的多個(gè)假設(shè)，只有可能在有限程度內(nèi)考慮復(fù)雜的相互作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在此背景下，本發(fā)明的目的是找到確定填料表面輪廓變化的解決方案，使得即使在低溫下精確且簡(jiǎn)單地確定表面輪廓變化成為可能。

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的方法實(shí)現(xiàn)該目的。

相應(yīng)的，提供一種確定凹部?jī)?nèi)填料表面輪廓變化的方法。該方法包括確定初始溫度下跨過(guò)凹部的填料表面的第一表面輪廓。該方法還包括將包含填料的凹部冷卻或者加熱到預(yù)定的測(cè)量溫度。該方法還包括確定測(cè)量溫度下跨過(guò)凹部的填料表面的第二表面輪廓。該方法還包括將第二表面輪廓與第一表面輪廓比較以確定表面輪廓變化。

另外，提供根據(jù)本發(fā)明的方法確定在飛機(jī)或航天器的結(jié)構(gòu)內(nèi)和/或多個(gè)結(jié)構(gòu)之間的凹部?jī)?nèi)填料的表面輪廓的變化的用途，該結(jié)構(gòu)特別是機(jī)翼結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明背后的思想是確定對(duì)于不同溫度的填料內(nèi)表面輪廓的變化或者填料從直接在填充有填料的相關(guān)的凹縫處所要求的光滑度或所要求的輪廓進(jìn)展的偏差。本發(fā)明意義內(nèi)的凹部的通常概念此外還包括接頭過(guò)渡處、接頭凹槽和/或連接配合件之間或連接部件之間的凹槽，和/或類(lèi)似待填充或待平滑的表面凸起(例如使用光滑混合劑或者在維修過(guò)程中平滑掉凹痕、梁區(qū)域內(nèi)機(jī)翼蒙皮的下陷)。另外，本發(fā)明意義內(nèi)的凹部還包括多個(gè)部件內(nèi)的一般凹陷。

出于此目的，還可能使用觸覺(jué)測(cè)量?jī)x器的金剛石針或者使用光學(xué)測(cè)量設(shè)備的激光(原則上采用該方式的表面測(cè)量也是可能的)，沿著凹部表面的表面輪廓按照直線行進(jìn)。例如，表面相對(duì)于參考表面或參考高度的表面輪廓高度，例如凹部的側(cè)邊緣，可以作為橫向于凹部的測(cè)量位置的函數(shù)而被測(cè)量。由此獲得的作為溫度函數(shù)的表面輪廓與凹部?jī)?nèi)填料的表面輪廓變化行為直接相關(guān)。比較不同溫度下的表面輪廓使得直接做出有關(guān)表面輪廓變化(關(guān)于參考表面或參考高度)的結(jié)論成為可能。例如，出于此目的，獲得兩個(gè)表面輪廓之間的差值，并且結(jié)果可以用作表面輪廓變化的測(cè)量值。在另一實(shí)例中，表面輪廓與測(cè)量位置相關(guān)的相對(duì)于溫度的梯度或高階導(dǎo)數(shù)也可以被確定。另外，然而，由此獲得的表面輪廓還可以由多種更復(fù)雜的方法分析，從而確定有關(guān)作為位置和/或溫度和/或其他參數(shù)或變量的函數(shù)的表面輪廓變化的更詳細(xì)的信息。根據(jù)本發(fā)明的方法特別適用于低溫，換句話說(shuō)，例如液氮等的溫度。

根據(jù)應(yīng)用，僅僅記錄兩個(gè)不同溫度下的表面的表面輪廓也是足夠的?；旧希@類(lèi)測(cè)量可以在任意期望頻率并且在許多不同的溫度下被執(zhí)行，從而獲得特定凹部幾何形狀內(nèi)填料的表面輪廓變化行為的詳細(xì)畫(huà)面。有利的，在橫向于凹槽(盡管基本上除了橫向方向的其他多個(gè)方向也是可能的，特別是包括與縱向凹槽方向成特定角度的方向)的接頭過(guò)渡處或凹部的縱向方向上的相同位置或點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量。然而基本上還設(shè)置成沿接頭過(guò)渡處縱向方向不同位置處來(lái)進(jìn)行測(cè)量。還提供在相同和/或不同溫度下的重復(fù)測(cè)量，從而獲得作為時(shí)間函數(shù)的表面輪廓變化。另外，通過(guò)該類(lèi)測(cè)量的手段，不同填充材料和/或不同凹槽幾何形狀可以采用簡(jiǎn)單的方式相互比較。在本發(fā)明的情況下，表面輪廓變化直接被測(cè)量，并且無(wú)需任何近似或假設(shè)，不像例如縱向收縮的一維膨脹測(cè)量，其中需要基于可能不嚴(yán)密的假設(shè)的額外模擬。因此，使用根據(jù)本發(fā)明的解決方案，即使復(fù)雜凹槽幾何形狀的收縮行為也可以采用真實(shí)精確的方式分析。填料和連接配合件/連接部件均可以使用很寬范圍的材料。

本發(fā)明意義內(nèi)的填料還包括除此之外的膠水、補(bǔ)充復(fù)合劑(填隙復(fù)合劑)、涂層劑、涂料或填充層或類(lèi)似材料，例如填充有金屬顆粒和/或陶瓷顆粒的填料。連接配合件包括塑料材料、金屬和/或陶瓷或它們的材料復(fù)合物。另外，接頭過(guò)渡處例如為由摩擦攪拌焊或鉚釘接頭過(guò)渡(例如，在鉚釘頭處測(cè)量，從而獲得熱效應(yīng))而制成的連接。根據(jù)本發(fā)明的方法具有多個(gè)優(yōu)勢(shì)，特別是在接頭區(qū)域內(nèi)或區(qū)域上或者任何表面粗糙或波紋或其他凸起需要使用這種類(lèi)型的材料等以預(yù)定的方式被平滑的地方。在溫度改變的情況下，由于老化和/或在機(jī)械負(fù)載下，這些被以這種方式處理或產(chǎn)生的表面會(huì)發(fā)生表面輪廓變化(收縮或壓縮)，并且會(huì)導(dǎo)致與要求的平滑度存在偏差。

由附加的從屬權(quán)利要求以及參考附圖的說(shuō)明書(shū)中可以推導(dǎo)有利的實(shí)施例和發(fā)展。

在進(jìn)一步發(fā)展中，通過(guò)觸覺(jué)輪廓測(cè)量和/或光學(xué)輪廓測(cè)量確定第一表面輪廓和/或第二表面輪廓。例如，還可能使用金剛石針沿填料表面行進(jìn)，采用探針針尖與表面直接接觸的方式。由針尖位置的縱向移動(dòng)，可以隨之獲得填料的表面輪廓。在這種情況下使用的測(cè)量?jī)x器還可以被稱為觸覺(jué)的，換句話說(shuō)，基于接觸的輪廓曲線儀。然而，可替換的或者額外的，光學(xué)測(cè)量方法，特別是非接觸方法也可以使用，例如基于激光的方法，共焦技術(shù)，白光干涉法和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于產(chǎn)生表面進(jìn)展的表面輪廓的類(lèi)似的多種方法。例如，可能使用激光沿著表面行進(jìn)或掃描，例如在激光掃描儀或線性掃描儀的意義內(nèi)。例如，使用光學(xué)傳感器，表面的發(fā)展或表面的結(jié)構(gòu)化可以從激光束的聚焦(離焦)推導(dǎo)出來(lái)，例如通過(guò)激光輪廓測(cè)定法。

在發(fā)展中，在凹部上的機(jī)械拉伸應(yīng)力、壓縮應(yīng)力和/或剪切應(yīng)力負(fù)載下確定第一表面輪廓和/或第二表面輪廓。填滿填料的凹部上的機(jī)械扭轉(zhuǎn)和/或彎曲的負(fù)載也是可能的。因此，不但有熱表面輪廓的改變，該發(fā)展中還發(fā)現(xiàn)關(guān)于凹部?jī)?nèi)填料中機(jī)械誘導(dǎo)的表面輪廓的改變，并且因此可以對(duì)包括特定填充材料的特定凹槽幾何形狀在預(yù)定的機(jī)械載荷下的行為進(jìn)行特定預(yù)測(cè)。這特別包括黏彈性行為，換句話說(shuō)是蠕變。特別是，機(jī)械負(fù)載(例如將連接配合件/連接組件牽拉分開(kāi)或壓縮)對(duì)填料表面輪廓的變化行為的影響可由此確定。因此，使用現(xiàn)在的方法，可以做出關(guān)于特定凹槽幾何形狀和填料在有關(guān)任何類(lèi)型的熱負(fù)載和機(jī)械負(fù)載的實(shí)際使用條件下的期望的行為預(yù)測(cè)。

在一個(gè)發(fā)展中，該方法包括將凹部填滿填料。基本上，凹部例如由擠壓法和/或注塑成型方法填充。該方法還包括部分或者完全固化凹部?jī)?nèi)的填料，使得填料根據(jù)應(yīng)用具有足夠的硬度。在該發(fā)展中，將凹部填充填料可以包括使填料的表面平滑化。相應(yīng)的該步驟確保填料的表面在應(yīng)用機(jī)械負(fù)載或者溫度變化之前已經(jīng)精確獲知，使得后續(xù)步驟內(nèi)獲得的表面輪廓可以被盡可能監(jiān)控并且可以做出精確預(yù)測(cè)。然而，根據(jù)填充方法，表面平滑化也可以是多余的，例如在注塑成型方法的情況下。另外，基本上，包括已經(jīng)填充的凹部的部件配置還可以被直接使用，填料已經(jīng)被部分或者全部固化是可能的。例如，部分飛機(jī)部件可以被“鋸除”并且分析其在不同溫度下的行為。

在一個(gè)發(fā)展中，在初始溫度下部分或完全固化凹部?jī)?nèi)的填料。例如，凹部可以在室溫下組裝并且填充填料。接下來(lái)，填料在溫度被降低之前首先被固化，并且在較低溫度下實(shí)施測(cè)量。這確保由于化學(xué)固化效應(yīng)導(dǎo)致的體積變化不會(huì)影響下面的測(cè)量。

在一個(gè)發(fā)展中，包含填料的凹部使用氮冷卻系統(tǒng)冷卻，換句話說(shuō)，例如使用氮?dú)饣蛞旱?LN₂)冷卻。然而，基本上，也可以使用其他公知的適于該目的并且適合期望溫度范圍的冷卻或加熱技術(shù)。特別是，使用液體和/或蒸發(fā)的或氣體冷卻煤質(zhì)和/或加熱媒質(zhì)。

在一個(gè)發(fā)展中，凹部采用連接部件之間的接頭過(guò)渡形式或部件中凹陷的形式。

在一個(gè)發(fā)展中，凹部在鋁和/或碳纖維增強(qiáng)塑料材料(CFRP)連接部件之間形成。然而，基本上，該凹部可替換的形成為部件內(nèi)的凹陷?；旧?，還可以提供其他金屬、金屬合金、陶瓷和/或纖維復(fù)合材料(或塑料材料)(不同材料的復(fù)合物也可以在部件內(nèi)和填料內(nèi)提供)。例如，這些連接部件或連接配合件對(duì)應(yīng)飛機(jī)或航天器的結(jié)構(gòu)或其表面。例如，凹部在兩個(gè)相互鄰接或一個(gè)置于另一個(gè)之上的鋁和/或CFRP部件之間形成。例如，兩個(gè)連接部件可以對(duì)應(yīng)飛機(jī)的機(jī)翼結(jié)構(gòu)，其由金屬、金屬合金和/或纖維復(fù)合材料形成。

在一個(gè)發(fā)展中，凹部(以及由此填料)上的機(jī)械拉伸應(yīng)力、壓縮應(yīng)力和/或剪切應(yīng)力負(fù)載由螺旋偏置連接部件建立。充滿填料的凹部上的機(jī)械扭轉(zhuǎn)和/或彎曲負(fù)載是可能的。該螺旋偏置是位移控制的或力控制的(應(yīng)變儀)。例如，在之間形成凹部的連接部件中的一個(gè)通過(guò)螺絲以可調(diào)整的方式被夾持，使得連接部件可以橫向于凹部被加載，從而在凹部上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力。在這種情況下，可以以特別簡(jiǎn)單的方式采用簡(jiǎn)單地調(diào)整螺絲(例如翼型螺釘)來(lái)改變和調(diào)整機(jī)械負(fù)載?？商鎿Q的或額外的，然而，還可以使用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)熟知的其他機(jī)械的、電的或機(jī)電的解決方案，例如壓電馬達(dá)、步進(jìn)電機(jī)等。類(lèi)似的，可以通過(guò)液壓和/或氣動(dòng)裝置產(chǎn)生機(jī)械負(fù)載。移動(dòng)連接配合件長(zhǎng)度的變化可由(觸覺(jué))測(cè)量額外檢測(cè)到。

在一個(gè)發(fā)展中，具有置于其間的凹部的連接部件或包括凹部的部件可以放置在冷卻板內(nèi)。這使得本方法或者根據(jù)本發(fā)明方法的測(cè)量裝備特別簡(jiǎn)單。冷卻板可以使得以簡(jiǎn)單的方式被冷卻或者加熱到期望的溫度，由此連接部件的凹部溫度相應(yīng)地被自動(dòng)調(diào)節(jié)(以特定溫度梯度)。同時(shí)，用于產(chǎn)生機(jī)械負(fù)載的裝置還可以安裝在冷卻板上，使得冷卻板的溫度最終調(diào)節(jié)測(cè)量裝備的溫度。

在一個(gè)發(fā)展中，冷卻液體和/或冷卻氣體，特別是氮?dú)?，可以通過(guò)冷卻板以冷卻凹部。例如，出于此目的，冷卻板包括受控于溫度的蒸發(fā)的氮?dú)饪梢酝ㄟ^(guò)的冷卻噴槍等。

在一個(gè)發(fā)展中，凹部可以連同多個(gè)連接部件或者一個(gè)部件被冷卻。因此，在該發(fā)展中，整個(gè)部件配置可以與填充了填料并置于其內(nèi)部的凹部一同被冷卻。因此，有可能在實(shí)際條件下分析包含填料的整個(gè)部件的行為。

在一個(gè)發(fā)展中，用于將連接部件機(jī)械加載的螺旋拉緊裝置可以集成到冷卻板內(nèi)。螺旋拉緊裝置可以同時(shí)被冷卻。在該發(fā)展中，測(cè)量裝備可以被以特別緊湊實(shí)用的方式集成到冷卻板內(nèi)。

上面的實(shí)施例和發(fā)展可以相互之間以任意期望的方式在合理范圍內(nèi)合并。其他可能的本發(fā)明的實(shí)施例、發(fā)展和實(shí)施方式也包括沒(méi)有特別提及的上述本發(fā)明特征的合并，或者如下與實(shí)施例相關(guān)的特征的合并。特別是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以給本發(fā)明的每個(gè)基本形式增加單獨(dú)的多個(gè)方面作為改進(jìn)或添加。

附圖說(shuō)明

如下采用示意圖中提出的實(shí)施例的方式更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，其中：

圖1a，1b，1c為具有凹部形成在其之間的連接部件的示意性橫截面視圖以及立體圖，該連接部件在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的本發(fā)明的方法中使用；

圖2為冷卻板的示意性立體圖，其使得根據(jù)圖1的連接部件集成在其內(nèi)部，用于在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法中使用；

圖3為測(cè)量裝備的示意圖，其包含圖2中的冷卻板，用于在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法中使用；

圖4為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明方法的示意性流程圖，其使用圖3的測(cè)量裝備；

圖5為包含具有填充的填料的凹部的連接部件的橫截面示意圖，以及使用根據(jù)圖4的方法的凹部?jī)?nèi)填料的表面輪廓變化的測(cè)量結(jié)果；以及

圖6為包含填充有填料的凹部的連接部件的橫截面示意圖，以及使用根據(jù)圖4的替換方法的凹部?jī)?nèi)填料的表面輪廓變化的測(cè)量結(jié)果。

附圖用于提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解。它們說(shuō)明實(shí)施例并且用于解釋本發(fā)明與說(shuō)明書(shū)相關(guān)聯(lián)的原理和概念。從附圖中可以看出其他實(shí)施例和很多陳述的優(yōu)點(diǎn)。附圖的元件不需要按比例繪制。

在附圖中，除非特意指出，類(lèi)似的、功能性等同或者等同作用的元件，特征和部件采用類(lèi)似的附圖標(biāo)記。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1-測(cè)量裝備；2-凹部；3-表面；4-凹槽寬度；5-填料；6-冷卻板；7-冷卻煤質(zhì)入口；8-冷卻煤質(zhì)出口；9-測(cè)量區(qū)域；10，10’-連接部件；11-隔絕物；12-氮冷卻系統(tǒng)；13-箱子；14-輪廓曲線儀；15-氮?dú)猓?6-受控于溫度的氮?dú)猓?7-螺絲拉緊裝置；X-測(cè)量位置；Q，Q0-表面輪廓；Q1，Q2，Q3，Q4-表面輪廓；T0-初始溫度；T1，T2，T3，T4-測(cè)量溫度；B1，B2-機(jī)械負(fù)載；M-方法；M1-方法步驟；M2-方法步驟；M3-方法步驟；M4-方法步驟。

具體實(shí)施方式

圖1a，1b，1c為用于在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法中使用的具有凹部形成在其中的連接部件的示意性截面視圖以及立體圖。

圖1a，1b，1c中，附圖標(biāo)記10和10’各自指代連接部件。兩個(gè)連接部件10，10’相互抵靠放置，如圖所示，在它們之間形成產(chǎn)生具有特定凹槽寬度4的接頭過(guò)渡處或者凹部2?；旧?，兩個(gè)連接部件10，10’或者連接配合件可以為任意期望的部件或結(jié)構(gòu)，基本上，另外，為連接部件10，10’提供各種材料。例如，它們可由金屬、金屬合金或復(fù)合材料形成，例如纖維復(fù)合材料。特別的，連接部件10，10’可以包含鋁和/或纖維增強(qiáng)塑料材料，例如碳纖維增強(qiáng)塑料材料(CFRP)。連接部件10，10’可以例如對(duì)應(yīng)飛機(jī)或航天器的多個(gè)結(jié)構(gòu)的多個(gè)部分或多個(gè)表面。例如，它們?yōu)闄C(jī)翼結(jié)構(gòu)或?qū)訝铒w機(jī)機(jī)翼的機(jī)翼表面部分，對(duì)于連接部件10來(lái)說(shuō)還可能例如對(duì)應(yīng)剛性前翼邊緣的一部分，其剛性連接到第二機(jī)翼結(jié)構(gòu)，例如翼箱，第二機(jī)翼結(jié)構(gòu)是另一個(gè)連接部件10’。當(dāng)此類(lèi)型的前翼邊緣被附接到翼箱時(shí)，這可以導(dǎo)致凹部2產(chǎn)生，如圖1a，1b，1c示意性所示。為了滿足維持層流的適當(dāng)需求，此類(lèi)型的凹部2應(yīng)當(dāng)盡可能精確地填充填料5(參見(jiàn)圖5和圖6)同時(shí)，應(yīng)當(dāng)知曉和監(jiān)測(cè)在機(jī)械和/或熱影響下凹部2中的填料的行為。因此，期望在小于-50℃的通常的客機(jī)環(huán)境溫度情況下，知道已經(jīng)在室溫下被填充到凹部2內(nèi)并且在其中被固化的填料5內(nèi)的熱表面輪廓改變。不考慮在組裝過(guò)程中的這類(lèi)熱表面輪廓變化會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)部件多個(gè)表面產(chǎn)生凸起，例如在機(jī)翼表面上，反過(guò)來(lái)影響飛機(jī)在巡航高度的氣流行為。另外，飛機(jī)操作過(guò)程中，該類(lèi)填充凹部會(huì)承受機(jī)械負(fù)載，這同樣對(duì)填料5內(nèi)表面輪廓的改變有影響。與附圖結(jié)合更詳細(xì)地描述的該方法使得采用即使在低溫下也能實(shí)施的方式確定填料5的表面輪廓改變，而不會(huì)復(fù)雜化或者損失精度。本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚圖1a，1b，1c所示的連接部件10，10’和凹部2本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且僅僅用于說(shuō)明本發(fā)明基本原理。大量其他部件幾何形狀也可以采用根據(jù)本發(fā)明的方法被容易地測(cè)量。

附圖2為冷卻板6的示意性立體圖，其具有根據(jù)圖1a的集成在其內(nèi)的連接部件10，10’，用于在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法中使用。出于此目的，冷卻板6具有插槽，兩個(gè)連接部件10，10’的每個(gè)都插入其中(如圖2所示)。在圖2的示例實(shí)施例中，連接部件10，10’的幾何形狀以及在它們之間形成的凹部2的幾何形狀與圖1a的實(shí)施例對(duì)應(yīng)。兩個(gè)連接部件10，10’中至少一個(gè)連接部件10通過(guò)螺絲拉緊裝置17保持抵靠在另一個(gè)連接部件10’上。通過(guò)調(diào)整螺絲拉緊裝置17，凹部2以及引入到其中的填料5的機(jī)械張力或壓縮負(fù)載可以被調(diào)整，如下將更詳細(xì)地介紹。冷卻板6被連接到氮冷卻系統(tǒng)12(參見(jiàn)圖3)，例如基于低溫蒸發(fā)氮?dú)?，通過(guò)該方法受控于溫度的氮?dú)?5可以通過(guò)冷卻板6，作為氣體冷卻它，以及冷卻位于其上的連接部件10，10’以及凹部2內(nèi)的填料5。出于該目的，冷卻板6包括冷卻媒質(zhì)入口7和冷卻煤質(zhì)出口8。基本上，氮?dú)庖约捌渌m當(dāng)?shù)囊簯B(tài)和/或蒸發(fā)的或氣態(tài)的冷卻煤質(zhì)和/或加熱媒質(zhì)也可以被使用。

圖3為測(cè)量裝備1的示意圖，其包含圖2中的在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法中使用的冷卻板6。在圖3中，如圖2所示，兩個(gè)連接部件10，10’已經(jīng)被插入到冷卻板6內(nèi)，從而在它們之間形成具有凹槽寬度4的凹部2。在圖3中，所示凹部2具有位于其內(nèi)的填料5。在該示例的測(cè)量裝備1中，除了保持暴露的小的帶狀測(cè)量區(qū)域9之外，冷卻板6已經(jīng)通過(guò)將其封裝到隔絕材料11內(nèi)被緊密地?zé)岣艚^。例如，隔絕材料11為聚苯乙烯硬泡沫或者其他適當(dāng)?shù)母魺嵛?。測(cè)量區(qū)域9能被輪廓曲線儀14進(jìn)入，例如為觸覺(jué)輪廓測(cè)量?jī)x器。輪廓曲線儀14由此形成來(lái)使用金剛石針(未示出)掃描和測(cè)量凹部2內(nèi)填料5的表面輪廓。出于此目的，金剛石針可以沿著帶狀測(cè)量區(qū)域9移動(dòng)。該類(lèi)測(cè)量方法的精確順序如下結(jié)合圖4進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，冷卻板6形成有冷卻煤質(zhì)入口7和冷卻煤質(zhì)出口8，通過(guò)它們可以采用氮?dú)饫鋮s系統(tǒng)12連續(xù)通過(guò)氮?dú)?5，從而冷卻冷卻板6連同置于其上的連接部件10，10’以及充滿填料5的凹部2。為了防止沿測(cè)量區(qū)域9形成冰晶，在圖3的示例的測(cè)量裝備1中，冷卻板6連同隔絕物已經(jīng)進(jìn)一步被封裝在箱子13內(nèi)，被填充了干燥氣體，例如受控于溫度的氮?dú)?6或氬氣，例如低于室溫。

圖4為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明方法M的示意性流程圖，其使用圖3的測(cè)量裝備1。方法M用于確定凹部2內(nèi)填料5的表面輪廓變化。出于此目的，方法M包括將凹部2填充填料5，并且部分或者全部固化凹部2內(nèi)的填料5。例如，填料5在初始溫度T0被填入凹部2內(nèi)，并且在此溫度也被在凹部2內(nèi)固化。例如，初始溫度T0對(duì)應(yīng)典型室溫；例如，可以為T(mén)0＝23℃。另外，在M1中的填充凹部2還包括使凹部2內(nèi)填料5的表面3平滑化。然而，基本上，已經(jīng)填充的凹部2的部件布置也可以被直接使用，填料5已經(jīng)被部分或全部固化是可能的。

在M1中，方法M后續(xù)包括確定在初始溫度T0時(shí)橫跨凹部2的填料5的表面3的第一表面輪廓Q0。接下來(lái)，在M2中，方法M包括冷卻或者加熱含有填料5的凹部2到預(yù)定的測(cè)量溫度T1，T2，T3，T4。接下來(lái)，在M3中，方法M包括確定在測(cè)量溫度T1，T2，T3，T4時(shí)橫跨凹部2的填料5的表面3的第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q4。進(jìn)一步的，在M4中，方法M包括將第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q4與第一表面輪廓Q0比較，以確定表面輪廓變化。第一表面輪廓Q0和第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q4在凹部2上的機(jī)械負(fù)載B1，B2下使用拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力被測(cè)量。出于此目的，由于調(diào)整相應(yīng)螺絲的結(jié)果，螺絲拉緊裝置17會(huì)在連接部件10、10’和填充了填料5的凹部2上產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)力。通過(guò)觸覺(jué)輪廓曲線儀14測(cè)量每個(gè)表面輪廓Q0，Q1，Q2，Q3，Q4，其沿著橫向于凹部2的測(cè)量區(qū)域9表面使用金剛石針掃描凹部2的表面3。

基本上，該方法可以測(cè)量在不同測(cè)量溫度T1，T2，T3，T4時(shí)很多不同的第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q5。出于此目的，在M2中的冷卻或者加熱步驟和M3中的測(cè)量步驟可以多次連續(xù)執(zhí)行。例如，初始溫度T0可以與室溫對(duì)應(yīng)，例如T0＝23℃，并且凹部2內(nèi)填料5中的表面輪廓變化可以對(duì)于四個(gè)不同的測(cè)量溫度T1，T2，T3，T4測(cè)量，例如，T1＝0℃，T2＝-20℃，T3＝-40℃，并且T4＝-55℃。相應(yīng)的，對(duì)于每個(gè)測(cè)量溫度T1、T2、T3、T4，這會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q4：(Q1，T1)，(Q2，T2)，(Q3，T3)，(Q4，T4)和(Q5，T5)。

圖5為包含填充有填料5的凹部2的連接部件10，10’的截面示意圖，以及使用根據(jù)圖4的方法獲得的凹部2內(nèi)填料5的表面輪廓變化的測(cè)量結(jié)果。其中，對(duì)于初始溫度T0的第一表面輪廓Q0和對(duì)于四個(gè)測(cè)量溫度的第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q4采用示例性方式繪制。每個(gè)所示表面輪廓Q為沿著凹部2的表面3的帶狀測(cè)量區(qū)域9的測(cè)量位置x的函數(shù)。如所期待的，可以看到朝向較冷溫度的填料5內(nèi)清晰(對(duì)稱的)表面輪廓變化。

圖6為包含填充有填料5的凹部2的連接部件10，10’的截面示意圖，以及使用根據(jù)圖4的可替換方法M的凹部2內(nèi)填料5的表面輪廓變化的測(cè)量結(jié)果。與圖5不同，在該示例中，也是在兩個(gè)機(jī)械負(fù)載B1，B2實(shí)例下測(cè)量第一表面輪廓Q0。出于此目的，相應(yīng)調(diào)整螺絲拉緊裝置17，從而在連接部件10，10’處和凹部2上產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)力(參見(jiàn)圖6的箭頭頂端)。相應(yīng)的，這產(chǎn)生對(duì)于初始溫度T0沒(méi)有機(jī)械負(fù)載(Q0，T0)的第一表面輪廓Q0，以及對(duì)于初始溫度T0在每種情況為：(Q0，T0+B1)和(Q0，T0+B2)的不同的機(jī)械負(fù)載B1，B2下的兩個(gè)其他第一表面輪廓Q0。可以清晰看到，與圖5不同，在凹部2中的填料5內(nèi)發(fā)生非對(duì)稱的表面輪廓變化。相應(yīng)的，對(duì)于四個(gè)不同測(cè)量溫度T1，T2，T3，T4的四個(gè)不同第二表面輪廓Q1，Q2，Q3，Q4在圖6中被進(jìn)一步繪制，每種情況下已經(jīng)設(shè)定特定機(jī)械負(fù)載B2。如圖5中，這種情況下同樣對(duì)于下降的測(cè)量溫度T1，T2，T3，T4，表面輪廓的改變更大，盡管所有情況下保持機(jī)械負(fù)載B2內(nèi)的非對(duì)稱。

在上面詳細(xì)說(shuō)明中，已經(jīng)在一個(gè)或多個(gè)示例中合并不同特征，從而改善解釋的簡(jiǎn)明性。然而，很清楚上面的描述僅僅是說(shuō)明性的，并且本質(zhì)上并不是限制性的。其用于覆蓋各種特征和實(shí)施例的所有替換、修改和等同。許多其他實(shí)例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員從上述描述中基于其專(zhuān)業(yè)知識(shí)是立即或馬上明白的。

選擇并描述多個(gè)實(shí)施例從而能夠盡可能清楚的解釋發(fā)明背后的原理以及可能的實(shí)際應(yīng)用。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員為了使用的目的可以適宜地修改和使用本發(fā)明及其各種實(shí)施例。在權(quán)利要求及說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包含”和“具有”用于作為相應(yīng)術(shù)語(yǔ)“包括”的中性概念。另外，使用術(shù)語(yǔ)“一”和“一個(gè)”并不是本質(zhì)上以這種方式排除所描述的多個(gè)特征和部件的可能性。