(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機の床に取り付けられる造作物の試験方法である。【解決手段】当該試験は、航空機の床に造作物が取り付けられる取り付け箇所に基づいたコンプライアンス行列を用いる。当該試験は、対応する取り付け箇所に配置された伸張部材７１及びロードセル７２を備える試験造作物７９を用いる。試験負荷が前記試験造作物に付与され、各取り付け箇所における反応負荷が求められる。試験期間において、コンプライアンス行列及び反応負荷を用いて、各取り付け箇所における変位を計算する。次に、伸張部材の各々を、対応する変位分、調節する。試験期間の終了時には、試験造作物が所定の負荷を支持することができるかどうか、及び、取り付け箇所における調節された変位を、判定する。【選択図】図６
2020112546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の床に取り付けられる造作物の試験方法であって、
前記航空機（１００）の前記床（２０）、及び、前記航空機（１００）の前記床（２０）に造作物（３０）が取り付けられる取り付け箇所の、コンプライアンス行列を取得し、
試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する取り付け位置に、伸張部材（７１）及びロードセル（７２）を配置し、
試験期間において、前記試験造作物（７９）に試験負荷を徐々に付与し、
前記試験期間において、所定の試験負荷に達するまで、指定された試験頻度で、
前記試験造作物（７９）の前記取り付け位置の各々における反応負荷を、ロードセル（７２）で測定し、
前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記床（２０）の変位を計算し、
前記伸張部材（７１）の各々を、対応する前記変位分、調節する、方法。
【請求項２】
前記試験期間において、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、前記伸張部材（７１）及び前記ロードセル（７２）を配置することは、前記試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、油圧シリンダ及びロードセル（７２）を配置することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、前記伸張部材（７１）及び前記ロードセル（７２）を配置することは、前記試験造作物（７９）における前記取り付け位置の各々に、前記伸張部材（７１）のうちの１つ及び前記ロードセル（７２）のうちの１つを取り付けることを含む、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記取り付け箇所の各々は、前記伸張部材（７１）及びロードセル（７２）のうちの１つを含む、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記床（２０）の前記変位を計算することは、前記取り付け位置の各々における前記変位の間の相互依存性に基づいて、前記床（２０）の前記変位を求めることを含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記試験期間において、前記所定の試験負荷に達するまで、前記指定された試験頻度で、前記伸張部材（７１）の各々を、床の大域変位に基づく追加量分、調節することをさらに含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記造作物（３０）は、前記航空機（１００）の前記床（２０）に取り付けられるように各々が構成されたギャレー又は化粧室のいずれかである、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
支持構造体に取り付けられる造作物の試験方法であって、
構造体及び前記構造体に造作物（３０）が取り付けられる取り付け箇所のコンプライアンス行列を取得し、その際に、前記構造体は、前記造作物（３０）より大きく、
試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する取り付け位置に、油圧シリンダ及びロードセル（７２）を配置し、
試験期間において、前記試験造作物（７９）に試験負荷を付与し、
前記試験期間において、指定された試験頻度で、
前記試験造作物（７９）に付与される前記試験負荷を増大させ、
前記試験造作物（７９）の前記取り付け位置の各々における反応負荷を、ロードセル（７２）で測定し、
前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記構造体の変位を計算し、
前記油圧シリンダの各々を、対応する前記変位分、調節する、方法。
【請求項１０】
前記試験期間中において、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記取り付け箇所の各々は、前記伸張部材（７１）及びロードセル（７２）のうちの１つを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
行及び列を有する前記コンプライアンス行列をさらに含み、前記行及び列の各々の数は、前記取り付け箇所の数と等しい、請求項９〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記造作物（３０）は、ギャレー又は化粧室のうちの１つであり、前記構造体は、航空機（１００）の床（２０）である、請求項９〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
前記コンプライアンス行列を用いて、前記位置の各々における前記構造体の前記変位を計算することは、前記取り付け位置の各々における前記変位の間の相互依存性に基づいて、前記変位を計算することを含む、請求項９〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記試験期間において、前記所定の試験負荷に達するまで、前記指定された試験頻度で、前記油圧シリンダの各々を、床の大域変位に基づく追加量分、調節することをさらに含む、請求項９〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、試験方法に関し、より具体的には、航空機に取り付ける造作物（monument）の構造的な能力を判定するための試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の内部は、多くの様々なレイアウトにカスタマイズすることができる。これには、限定するものではないが、化粧室、ギャレー、仕切り、収納庫などの様々な造作物を配置することが含まれる。造作物の作製及び航空機内への取り付けは、飛行、減圧、又は、地上衝突負荷などの所定の負荷に耐えられるように行うべきである。現在のところ、造作物を試験するための様々な試験方法が採用されている。
【０００３】
いくつかの試験方法では、航空機の床の代わりである比較的硬質の構造体に、試験造作物を取り付ける。しかしながら、この試験は、床の剛性を考慮していない。別の試験方法では、別体のばねを、試験造作物に取り付けている。この方法は、床の柔軟性を考慮している。しかしながら、当該方法は、試験造作物が床に取り付けられる様々な取り付け箇所間の、撓みの相互依存を考慮していない。
【０００４】
別の試験方法では、床のレプリカを作製する。この床のレプリカは、撓みの取り付け箇所間での相互依存性を考慮している。しかしながら、床のレプリカを作製するには、費用及び時間がかかる。また、床は、通常、次の試験で再利用することはできず、従って、追加のレプリカを作製するための費用と時間が加わる。さらに、この方法は、複数の異なる造作物配置や複数の異なる床を試験する必要がある場合、実用的ではない。例えば、造作物の供給業者が、異なる航空機メーカーや、航空機内の異なるゾーンに造作物を供給する場合がそうである。
【発明の概要】
【０００５】
一側面は、航空機の床に取り付けられる造作物の試験方法に関する。当該方法は、前記航空機の前記床、及び、前記航空機の前記床に造作物が取り付けられる取り付け箇所の、コンプライアンス行列を取得することを含む。当該方法は、試験造作物における、前記取り付け箇所に対応する取り付け位置に、伸張部材及びロードセルを配置することを含む。当該方法は、試験期間において、前記試験造作物に試験負荷を徐々に付与することを含む。当該方法は、前記試験期間において、所定の試験負荷に達するまで、指定された試験頻度で、前記試験造作物の前記取り付け位置の各々における反応負荷を、ロードセルで測定すること、前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記床の変位を計算すること、及び、前記伸張部材の各々を、対応する前記変位分、調節すること、を含む。
【０００６】
別の側面において、当該方法は、前記試験期間において、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定することも含む。
【０００７】
別の側面において、前記試験造作物における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、前記伸張部材及び前記ロードセルを配置することは、前記試験造作物における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、油圧シリンダ及びロードセルを配置することを含む。
【０００８】
別の側面において、前記試験造作物における、前記取り付け箇所に対応する前記位置に、前記伸張部材及び前記ロードセルを配置することは、前記試験造作物における前記取り付け位置の各々に、前記伸張部材のうちの１つ及び前記ロードセルのうちの１つを取り付けることを含む。
【０００９】
別の側面において、伸張部材及びロードセルの数は、前記取り付け箇所の数と等しい。
【００１０】
別の側面において、前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記床の前記変位を計算することは、前記取り付け位置の各々における前記変位の間の相互依存性に基づいて、前記床の前記変位を求めることを含む。
【００１１】
別の側面において、当該方法は、前記試験期間において、前記所定の試験負荷に達するまで、前記指定された試験頻度で、前記伸張部材の各々を、床の大域変位に基づく追加量分、調節することも含む。
【００１２】
別の側面において、前記造作物は、前記航空機の前記床に取り付けられるように各々が構成されたギャレー又は化粧室のいずれかである。
【００１３】
一側面は、造作物よりも大きい構造体に取り付けられる造作物の試験方法に関する。当該方法は、構造体及び前記構造体に造作物が取り付けられる取り付け箇所のコンプライアンス行列を取得することを含み、前記構造体は、前記造作物より大きい。当該方法は、試験造作物における、前記取り付け箇所に対応する取り付け位置に、油圧シリンダ及びロードセルを配置することを含む。当該方法は、試験期間において、前記試験造作物に試験負荷を付与することを含む。当該方法は、前記試験期間において、指定された試験頻度で、前記試験造作物に付与される前記試験負荷を増大させること、前記試験造作物の前記取り付け位置の各々における反応負荷を、ロードセルで測定すること、前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記構造体の変位を計算すること、及び、前記油圧シリンダの各々を、対応する前記変位分、調節すること、を含む。
【００１４】
別の側面において、当該方法は、前記試験期間中において、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定することも含む。
【００１５】
別の側面において、油圧シリンダ及びロードセルの数は、前記取り付け箇所の数と等しい。
【００１６】
別の側面において、当該方法は、行及び列を有する前記コンプライアンス行列も含み、前記行及び列の各々の数は、前記取り付け箇所の数と等しい。
【００１７】
別の側面において、前記造作物は、ギャレー又は化粧室のうちの１つであり、前記構造体は、航空機の床である。
【００１８】
別の側面において、前記コンプライアンス行列を用いて、前記位置の各々における前記床の前記変位を計算することは、前記取り付け位置の各々における前記変位の間の相互依存性に基づいて、前記変位を計算することを含む。
【００１９】
別の側面において、当該方法は、前記試験期間において、前記所定の試験負荷に達するまで、前記指定された試験頻度で、前記伸張部材の各々を、床の大域変位に基づく追加量分、調節することをさらに含む。
【００２０】
一側面は、試験中に試験造作物にかかる反応負荷を計算するように構成された演算装置に関する。当該演算装置は、航空機の床、及び、前記航空機の前記床に造作物が取り付けられる取り付け箇所の、コンプライアンス行列を取得するように構成された通信インターフェース回路を含む。処理回路は、前記取り付け箇所に対応する前記試験造作物における取り付け位置における反応負荷を示す信号を受信すること、前記コンプライアンス行列、及び、前記位置の各々における測定された反応負荷を用いて、前記取り付け位置の各々における、前記床の変位を計算すること、及び、前記取り付け位置の各々における伸張部材を、対応する前記変位分、調節すること、を行うように構成されている。
【００２１】
別の側面において、前記処理回路は、前記位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定するようにさらに構成されている。
【００２２】
別の側面において、前記信号は、前記試験造作物における取り付け位置において前記試験造作物に取り付けられたロードセルから受信される。
【００２３】
別の側面において、前記信号は、前記試験造作物に試験負荷が付与される間、受信される。
【００２４】
別の側面において、前記処理回路は、床の大域変位分、前記伸張部材の各々を調節するようにさらに構成されている。
【００２５】
上述した特徴、機能、及び、利点は、様々な側面において個別に達成可能であり、また、他の側面との組み合わせも可能である。この詳細については、以下の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】航空機の斜視図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】航空機の内部の床モデルの概略図である。
【図４】コンピュータによる床モデルである。
【図５】単一の箇所に付与された力による、床の撓みの概略図である。
【図６】力が付与されている状態の試験造作物の概略図である。
【図７】造作物の試験を制御するための制御システムの概略図である。
【図８】造作物の試験方法のフローチャートである。
【図９】造作物の試験方法のフローチャートである。
【図１０】力が付与されている状態の試験造作物の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本願は、航空機の床に取り付ける造作物を試験する方法に関する。当該試験は、床における異なる箇所間の剛性の関係を活用するコンプライアンス行列（compliance matrix）を用いる。これらの箇所は、航空機の床における、造作物が取り付けられる取り付け箇所に対応する。試験は、造作物を複製した試験造作物に対して行われる。試験造作物は、取り付け箇所に対応する位置に、伸張部材及びロードセルを備えている。試験造作物に試験負荷が付与され、各ロードセルで反応負荷が求められる。コンプライアンス行列と反応負荷とを用いて、各取り付け箇所における垂直変位を計算する。そして、各伸張部材を、前記対応する変位量分、垂直方向に調節する。このプロセスは、伸張部材を垂直方向に調節し、試験負荷を試験造作物に付与しつつ、試験期間の間、継続される。試験期間の終了時には、試験造作物が所定の負荷を支持することができるかどうか、及び、取り付け箇所における調節された変位を、判定する。
【００２８】
図１は、当該試験方法を適用可能なビークルの一種である、航空機１００を示す。航空機１００は、ノーズ１０１、翼１０２、胴体１０３、及び、尾部１０４を含む。図２は、航空機１００の図１の矢印ＩＩ−ＩＩで示す断面の概略図である。床２０は、内部空間９０内に位置しており、内壁９１の間に広がっている。天井９３は、内部空間９０の上方部にわたって広がっている。天井９３は、乗客の荷物及びその他の私物を保管するためのコンパートメントを含みうる。貨物倉９４が、航空機１００の下部の床２０の下に配置されている。
【００２９】
床２０には、座席９２が取り付けられており、乗客を収容するために、列状に配置されている。１つ以上の造作物３０は、内部空間９０内で、床２０、天井９３、及び、内壁９１のうちの１つ以上に取り付けられ、これらは、内部空間９０内の様々な位置に配置することができる。造作物３０は、様々な構造体を含み、例えば限定するものではないが、ギャレー、収納庫、仕切り、及び、化粧室を含む。
【００３０】
床２０は、座席９２、造作物３０、及び、内部空間９０内の人を支持するように設計されている。図３に示すように、床２０は、床梁２１、ジョイスト２２、及び、スタンチョン２３を含む、様々な構造部材を含む。限定するものではないが、床パネル、座席トラック、及び、断切部材（intercostals）などの追加の構造部材２９も、床２０に内蔵することができる。構造部材２９によって、床２０に必要な強度が与えられる。
【００３１】
航空機１００の床２０の設計に際しては、コンピュータシステムが使用される。１つの方法は、床２０の作製及び修正の際に、コンピュータシステムを使用することを含む。例えば、コンピュータシステムを用いて、床の構造分析を行うために、有限要素モデルの作成、実行、処理などを行うことができる。また、コンピュータシステムによって、床２０に使用される様々な構造部材２９の分析及び最適化を容易にすることができる。
【００３２】
図４は、コンピュータシステムを用いて設計される床２０のコンピュータモデル４０の図を示している。コンピュータモデル４０は、構造部材２９を複製しており、床２０の強度を求めるために用いられる。コンピュータシステムは、構造部材２９の数、種類、特性、及びレイアウトを含む床２０の設計を、容易化する。コンピュータモデル４０は、構造部材２９に対する変更、及び、これによる床２０の強度変更も、容易化することができる。床２０は、手書きによるエンジニアリング分析（long-hand engineering analysis）及び工業的な製図を用いる、より伝統的な方法によって設計することもできる。
【００３３】
様々な方法において、床２０には、各造作物３０の取り付け箇所５０がある。取り付け箇所５０は、造作物３０を床２０の所定位置に固定する、造作物３０と床２０との機械的連結の箇所である。取り付け箇所５０の数及び配置は、限定するものではないが、造作物３０のサイズ、航空機１００の構成、内部空間９０内の造作物３０の位置を含む、様々な側面に応じて変化する。図４は、造作物３０用の４つの取り付け箇所５０を有する設計を含む。各造作物３０用の取り付け箇所５０の数及び位置は、限定されない。
【００３４】
床２０の垂直剛性のコンプライアンス行列は、床設計及び取り付け箇所５０を用いて、作成される。コンプライアンス行列は、第１取り付け箇所５０に１つの垂直負荷を付与して、其々の取り付け箇所５０での変位を記録することによって、作成される。このプロセスは、各取り付け箇所５０に１つの垂直負荷を付与して、各取り付け箇所５０での変位を測定することによって、継続される。各取り付け箇所５０に付与される垂直負荷は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３５】
図５は、取り付け箇所が２つしかない、大幅に簡略化された理論上の例における、コンプライアンス行列の第１行を形成する方法の一例を示す。この例は、コンプライアンス行列の作成手順の原理の説明を単純化するために、提示したものである。床２０は、箇所Ａ及び箇所Ｂで表される取り付け箇所５０を含んでいる。コンプライアンス行列の第１行を形成するために、既知の負荷ＦAが、床２０の第１取り付け箇所５０に付与される。負荷ＦAによって、箇所ＡにおけるδＡ及び箇所Ｂにおける−δＢという、床２０の垂直変位（破線で示す）が発生する。コンプライアンス行列は、付与された負荷に対する変位の割合を含む。例えば、図５を用いると、コンプライアンス行列の第１行は、Ｃ１１＝δＡ／ＦA、及び、Ｃ１２＝−δＢ／ＦAを含む。
【００３６】
コンプライアンス行列の第２行は、同様にして形成される。まず、負荷ＦAが、床２０から取り除かれる。次に、既知の負荷が、床２０の第２取り付け箇所Ｂに付与される。第１取り付け箇所５０から開始して、各取り付け箇所５０における変位が収集される。取り付け箇所５０の其々における、付与された負荷に対する変位の割合が、第２行を形成する。
【００３７】
コンプライアンス行列は、取り付け箇所５０の各々に対応するマトリックスを提供する。取り付け箇所５０の数によって、コンプライアンス行列のサイズが決まる。５個の取り付け箇所５０を有する造作物３０は、５×５（すなわち５行×５列）のコンプライアンス行列を有することになる。６個の取り付け箇所５０を有する造作物３０は、６×６のコンプライアンス行列を有することになる。式１は、図４の例に示した設計のような、４個の取り付け箇所５０を有する造作物３０のコンプライアンス行列である。
【数１】
2020112546.tif 000003
【００３８】
取り付け箇所５０の剛性は、一般的には、Ｘ（前後）方向、Ｙ（左右）方向、及び、Ｚ（上下）方向における３種類の撓み、及び、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸周りの３種類の回転で表すことができる。床２０及び取り付け箇所５０の実用的な設計により、剛性の記述を単純化することができる。具体的には、取り付け金具の設計によって、床２０と造作物３０との間の回転に係る依存性（rotation dependencies）を除くことができる。また、床パネル（すなわち、乗客が上を歩く構造体）の存在により、Ｘ方向及びＹ方向における床剛性は、Ｚ垂直方向におけるものよりも、劇的に高くなる。このような側面により、６個の剛性値のうちの１つのみ、すなわち、垂直方向における剛性及び変位のみが、試験中に考慮される。従って、コンプライアンス行列は、Ｚ垂直方向における飛行機の床剛性の数学的記述である。
【００３９】
図６は、試験用に作製された試験造作物７９を示している。試験造作物７９は、伸張部材７１とロードセル７２との対を備えている。伸張部材７１とロードセル７２との対の数及び位置は、取り付け箇所５０に対応している。試験中にコンプライアンス行列を用いることにより、造作物３０を複製した試験造作物７９が、造作物３０にかかるであろう所与の力に耐え得るかどうかを、判定する。
【００４０】
伸張部材７１は、長さ調節が可能であり、床２０の変位を再現するように構成されている。これに関し、床２０の可撓性は、撓んだ床を模した伸張部材７１の垂直変位によって、試験において、実質的に考慮されている。これにより、試験が、より正確なものとなる。伸張部材７１は、例えば、長さ調節が可能な油圧シリンダを含むが、他の様々な機械部品も適宜使用することができる。ロードセル７２は、各取り付け箇所における負荷を検出するように構成されている。ロードセル７２は、測定可能な電気出力に力を変換するトランスデューサであってよい。
【００４１】
試験造作物７９は、航空機１００の床２０に取り付けられる造作物を複製したものである。試験造作物７９は、床２０に取り付けられる造作物３０そのものであってもよい。試験造作物７９は、様々な力を付与した結果を判定すべく、試験中に使用されるブランク部材であってもよい。造作物３０に作用する力が既知の場合、造作物３０の正確な自由体図（free-body diagram）を作成することができ、造作物３０及びその部品の構造分析は、大幅に簡略化される。
【００４２】
上側アタッチメント８９は、試験造作物７９を、上側支持部材１０９に取り付ける役割を行う。上側アタッチメント８９によって試験造作物７９が固定され、床の反応の低減が可能になる。
【００４３】
試験において、制御システム６０を、伸張部材７１及びロードセル７２に機能的に接続することができる。図７に示すように、制御システム６０は、処理回路６２を含む。処理回路は、例えば、１つ以上の汎用及び／又は専用プロセッサを含み、これには、（限定するものではないが）１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及び／又は、メモリ回路６３に保存されたプログラム命令に従って、試験プロセスを制御するための適当なソフトウェア及び／又はファームウェアで構成される他の回路が含まれる。メモリ回路６３は、処理回路６２で使用するための処理ロジック、プログラミングコード、及び、操作情報を格納する。メモリ回路６３は、実施形態によって、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又は、これらの両方を含むことができる。
【００４４】
通信インターフェース６７は、伸張部材７１及びロードセル７２との信号の送受信を実現する。通信インターフェース６７は、無線通信を実現することができ、例えば電子送信機及び電子受信機を含む。通信インターフェース６７は、これに加えてあるいは代えて、シリアル、ＵＳＢ、マイクロＵＳＢ、ファイヤーワイヤー（FIREWIRE）、ライトニング（Lightning）、及び／又は、サンダーボルト（Thunderbolt）による接続などの有線接続による信号送受信をサポートするように構成することができる。
【００４５】
クロック６４は、試験の様々なタイミングを測定するように構成されている。制御システム６０は、様々なデータ項目をオペレータに示すための、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はＬＣＤディスプレイなどの１つ以上のインジケータ６５をさらに含むことができる。また、オペレータからの入力を受信するために、キーパッド、タッチパッド、スイッチ、ダイヤル、ボタン、トラックボールなどの入力装置６６を含めることができる。
【００４６】
試験中のコンプライアンス行列の使用により、異なる取り付け箇所５０に作用する力の相互依存性が考慮される。これにより、試験造作物７９が、付与される所定の負荷に耐えることが可能かどうか、及び、床２０の取り付け箇所５０に発生する変位を、より正確に測定することができる。
【００４７】
上述したように、コンプライアンス行列を試験中に使用することにより、床２０の変位を求める。一つの試験方法では、単一の当事者が、床２０を設計し、取り付け箇所５０を決定し、コンプライアンス行列を計算し、試験を行う。別の試験方法では、第１当事者が、床２０を設計し、取り付け箇所５０を決定し、対応するコンプライアンス行列を計算する。床２０及び／又は航空機１００の設計が、独自開発のものであり、第１当事者が、全設計を、第２当事者に明かしたくない場合がある。この場合、第１当事者は、コンプライアンス行列及び取り付け箇所５０についてのみ第２当事者に情報提供し、これを受けて第２当事者が試験をすることができ、第１当事者が、床２０及び／又は航空機１００の全設計を明かす必要は無い。
【００４８】
図８は、試験方法を示している。試験造作物７９は、対応する各取り付け箇所５０に、伸張部材７１とロードセル７２との対を備えている（ブロック１５２）。次に、試験負荷が、試験造作物７９に徐々に付与される（ブロック１５４）。試験負荷は、取り付け箇所５０から離れた位置の試験造作物７９に付与することができる。１つの試験方法は、試験造作物７９の重心に試験負荷を付与することを含む。試験造作物７９の構成によって、重心は、例えば、試験造作物の上部と下部とのほぼ中間に位置する。試験負荷が徐々に付与される間、各ロードセル７２で反応負荷が測定される（ブロック１５６）。
【００４９】
コンプライアンス行列を用いて、各取り付け箇所５０における床２０の変位を計算する（ブロック１５８）。この変位の行列表記を、式２に示す。
【数２】
2020112546.tif 000004
【００５０】
この例では、試験造作物７９に対して４つの取り付け箇所５０が用いられており、４×４のコンプライアンス行列になっている。式３は、式２の行列方程式を簡略表記した伝統的な数学表記を含む。
【数３】
2020112546.tif 000005
【００５１】
各変位を求めた後、伸張部材７１を、其々、対応する変位分、調節する（ブロック１６０）。計算及び変位調節の頻度は、限定されない。例えば、試験負荷は、数十秒の試験期間にわたって、試験造作物７９に徐々に付与することができる。変位計算は、例えば、試験期間中に、複数回なされ得る。一設計において、計算の頻度は、数十秒にわたる試験において、一秒あたり数回である。
【００５２】
試験造作物７９に付与される試験負荷が所定値に達すると（ブロック１６２）、試験が終了する（ブロック１６６）。試験は、試験負荷が所定値に達した直後、あるいは、試験負荷が、当該所定値で所定時間付与された後に、終了することができる。試験負荷が前記所定値に達していない場合（ブロック１６２）、試験負荷を増やして（ブロック１６４）、プロセスを継続する。
【００５３】
ある試験においては、試験負荷は、試験造作物７９に徐々に付与される。試験負荷が所定値に達していない場合は、試験負荷を増やして（ブロック１６４）、試験造作物７９に付与する（ブロック１５４）ことができる。反応負荷及び床の変位が、指定された頻度で再び計算され、これに応じて伸張部材７１が調節される。このプロセスは、試験負荷が所定値に達するまで継続することができる。
【００５４】
試験期間の終了時に、試験造作物７９の構造的一体性を分析することができる。構造的一体性を分析することにより、試験造作物７９が、試験負荷と取り付け箇所５０における変位の両方の合成作用に耐えることができるかどうかを判定することができる。この判定基準は、取り付け箇所５０の損傷が無いこと、試験造作物のいずれの部品も、造作物構造の残りの部分から外れていないこと、及び、付与された負荷を試験造作物７９が一定時間（例えば３秒）支持できること、を含む。試験プロセスにおける試験造作物７９の損傷又は完全な分解は、試験の失敗を表す。この段階で試験を中止し、試験造作物７９に対する追加の調節は行わない。
【００５５】
コンプライアンス行列の使用により、取り付け箇所５０における床の局所変形が考慮される。当該試験は、翼の変形などの他の場面における、より広範囲の床２０の変形（すなわち大域変形）も考慮することができる。トータルの変形は、局所変形による床２０の変位と、大域変形による床２０の変位との合計として、計算することができる。
【００５６】
図９は、床の変位につながる局所変形と大域変形との両方を考慮する試験方法を含む。当該試験は、取り付け箇所５０における試験造作物７９の垂直変位を含む。
【００５７】
当該試験は、伸張部材７１とロードセル７２との対を、試験造作物７９における対応する取り付け箇所５０に配置すること（ブロック３００）を含む。次に、試験負荷が試験造作物７９に付与され（ブロック３０２）、各ロードセル７２で反応負荷が測定される（ブロック３０４）。コンプライアンス行列を用いて、局所変形による床の変位を求める（ブロック３０６）。
【００５８】
さらに、各取り付け箇所５０について、大域変形による変位も求める（ブロック３０８）。この変位は、事前に求めて、制御システム６０のメモリ回路６３に保存することができる。
【００５９】
各取り付け箇所５０におけるトータル変位（total displacement）を、床の局所変位（local displacement）と床の大域変位（global displacement）とを合計することによって求める（ブロック３１０）。これは、例えば、局所変位と大域変位の各々の変位全量（full displacements）を合計することを含む。また、例えば、局所変位と大域変位のうちの一方又は両方について部分量（fraction）を合計することをも含む。１つの方法は、コンプライアンス行列を用いて計算された局所変位と、試験造作物７９に付与された試験負荷の割合に応じた大域変位の部分量とを合計することを含む。
【００６０】
各取り付け箇所５０の変位を求めると、これに応じて、対応する伸張部材７１を調節する（ブロック３１２）。試験負荷が所定値に達すると（ブロック３１４）、試験が終了する（ブロック３１８）。試験負荷が前記所定値に達していない場合（ブロック３１４）、試験負荷を増やして（ブロック３１６）、プロセスを継続する。
【００６１】
一設計において、大域変形は、上側アタッチメント８９を介して、試験造作物７９に付与されることができる。図１０は、１つ以上の伸張部材７１及び対応するロードセル７２が、試験造作物７９に取り付けられた設計を示している。上側の伸張部材７１が、大域変形を表すように、試験造作物７９を変形させることができる。
【００６２】
試験中は、下側の取り付け箇所５０の垂直変位が、上述したように、様々な垂直変位を付与する。そしてさらに、上側の伸張部材７１によって、試験造作物７９に所定の変位を付与することができる。この変位が、造作物７０が経験する大域変形を表す。変位量は、コンプライアンス行列とともに、航空機製造者によって情報提供される。上側の伸張部材７１によって付与される変位の量は、大域変位に対応するように、試験中に、変更することができる。
【００６３】
図１０は、複数の伸張部材７１及びロードセル７２が、試験造作物７９の上面に取り付けられた状態を示している。他の設計において、１つの伸張部材７１／ロードセル７２や、様々な数の伸張部材７１とロードセル７２との対を、試験造作物７９の１つ以上の面に取り付けることができる。
【００６４】
装置及び方法は、航空機１００に適用することができる。１つの航空機１００は、図１、図２、及び、図３に示すように、各々が乗客を収容するように構成された座席の列を有する民間航空機を含む。他の航空機１００は、限定するものではないが、有人航空機、無人航空機、有人宇宙船、無人宇宙船、有人回転翼機、無人回転翼機、衛星、ロケット、ミサイル、有人陸上航空機、無人陸上航空機、有人水上航空機、無人水上航空機、有人水中移動体、無人水中移動体、及び、これらの組み合わせを含む。
【００６５】
付記１．  航空機の床に取り付けられる造作物の試験方法であって、
前記航空機（１００）の前記床（２０）、及び、前記航空機（１００）の前記床（２０）に造作物（３０）が取り付けられる取り付け箇所の、コンプライアンス行列を取得し、
試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する取り付け位置に、伸張部材（７１）及びロードセル（７２）を配置し、
試験期間において、前記試験造作物（７９）に試験負荷を徐々に付与し、
前記試験期間において、所定の試験負荷に達するまで、指定された試験頻度で、
前記試験造作物（７９）の前記取り付け位置の各々における反応負荷を、ロードセル（７２）で測定し、
前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記床（２０）の変位を計算し、
前記伸張部材（７１）の各々を、対応する前記変位分、調節する、方法。
【００６６】
付記２．  前記試験期間において、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定することをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００６７】
付記３．  前記試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、前記伸張部材（７１）及び前記ロードセル（７２）を配置することは、前記試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、油圧シリンダ及びロードセル（７２）を配置することを含む、付記１又は２に記載の方法。
【００６８】
付記４．  前記試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する前記取り付け位置に、前記伸張部材（７１）及び前記ロードセル（７２）を配置することは、前記試験造作物（７９）における前記取り付け位置の各々に、前記伸張部材（７１）のうちの１つ及び前記ロードセル（７２）のうちの１つを取り付けることを含む、付記１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【００６９】
付記５．  前記取り付け箇所の各々は、前記伸張部材（７１）及びロードセル（７２）のうちの１つを含む、付記１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【００７０】
付記６．  前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記床（２０）の前記変位を計算することは、前記取り付け位置の各々における前記変位の間の相互依存性に基づいて、前記床（２０）の前記変位を求めることを含む、付記１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【００７１】
付記７．  前記試験期間において、前記所定の試験負荷に達するまで、前記指定された試験頻度で、前記伸張部材（７１）の各々を、床の大域変位に基づく追加量分、調節することをさらに含む、付記１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【００７２】
付記８．  前記造作物（３０）は、前記航空機（１００）の前記床（２０）に取り付けられるように各々が構成されたギャレー又は化粧室のいずれかである、付記１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【００７３】
付記９．  支持構造体に取り付けられる造作物の試験方法であって、
構造体及び前記構造体に造作物（３０）が取り付けられる取り付け箇所のコンプライアンス行列を取得し、その際に、前記構造体は、前記造作物（３０）より大きく、
試験造作物（７９）における、前記取り付け箇所に対応する取り付け位置に、油圧シリンダ及びロードセル（７２）を配置し、
試験期間において、前記試験造作物（７９）に試験負荷を付与し、
前記試験期間において、指定された試験頻度で、
前記試験造作物（７９）に付与される前記試験負荷を増大させ、
前記試験造作物（７９）の前記取り付け位置の各々における反応負荷を、ロードセル（７２）で測定し、
前記コンプライアンス行列を用いて、前記取り付け位置の各々における前記構造体の変位を計算し、
前記油圧シリンダの各々を、対応する前記変位分、調節する、方法。
【００７４】
付記１０．  前記試験期間中において、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定することをさらに含む、付記９に記載の方法。
【００７５】
付記１１．  前記取り付け箇所の各々は、前記伸張部材（７１）及びロードセル（７２）のうちの１つを含む、付記９又は１０に記載の方法。
【００７６】
付記１２．  行及び列を有する前記コンプライアンス行列をさらに含み、前記行及び列の各々の数は、前記取り付け箇所の数と等しい、付記９〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【００７７】
付記１３．  前記造作物（３０）は、ギャレー又は化粧室のうちの１つであり、前記構造体は、航空機（１００）の床（２０）である、付記９〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【００７８】
付記１４．  前記コンプライアンス行列を用いて、前記位置の各々における前記構造体の前記変位を計算することは、前記取り付け位置の各々における前記変位の間の相互依存性に基づいて、前記変位を計算することを含む、付記９〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【００７９】
付記１５．  前記試験期間において、前記所定の試験負荷に達するまで、前記指定された試験頻度で、前記油圧シリンダの各々を、床の大域変位に基づく追加量分、調節することをさらに含む、付記９〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【００８０】
付記１６．  試験中に試験造作物にかかる反応負荷を計算するように構成された演算装置であって、
航空機（１００）の床（２０）、及び、前記航空機（１００）の前記床（２０）に造作物（３０）が取り付けられる取り付け箇所の、コンプライアンス行列を取得するように構成された通信インターフェース回路、及び、
処理回路を含み、前記処理回路は、
前記取り付け箇所に対応する前記試験造作物（７９）における取り付け位置における反応負荷を示す信号を受信すること、
前記コンプライアンス行列、及び、前記位置の各々における測定された反応負荷を用いて、前記取り付け位置の各々における、前記床（２０）の変位を計算すること、及び、
前記取り付け位置の各々における伸張部材（７１）を、対応する前記変位分、調節すること、を行うように構成されている、演算装置。
【００８１】
付記１７．  前記処理回路は、前記取り付け位置における前記反応負荷が所定量を超えたかどうかを判定するようにさらに構成されている、付記１６に記載の演算装置。
【００８２】
付記１８．  前記信号は、前記試験造作物（７９）における取り付け位置において前記試験造作物（７９）に取り付けられたロードセル（７２）から受信される、付記１６又は１７に記載の演算装置。
【００８３】
付記１９．  前記信号は、前記試験造作物（７９）に試験負荷が付与される間、受信される、付記１６〜１８のいずれか１つに記載の演算装置。
【００８４】
付記２０．前記処理回路は、床の大域変位分、前記伸張部材（７１）の各々を調節するようにさらに構成されている、付記１６〜１９のいずれか１つに記載の演算装置。
【００８５】
本発明は、発明の本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書に具体的に記載したものとは異なる態様で実施することができる。記載した実施形態は、あらゆる点において単なる例示であり、限定的なものではないと考えるべきであり、添付の請求の範囲の意味及び均等範囲内のあらゆる変更は、包含されることが意図されている。
【図１】
2020112546.tif 000006
【図２】
2020112546.tif 000007
【図３】
2020112546.tif 000008
【図４】
2020112546.tif 000009
【図５】
2020112546.tif 000010
【図６】
2020112546.tif 000011
【図７】
2020112546.tif 000012
【図８】
2020112546.tif 000013
【図９】
2020112546.tif 000014
【図１０】
2020112546.tif 000015
【外国語明細書】
2020112546000001.pdf
2020112546000002.pdf
2020112546000003.pdf
2020112546000004.pdf