作为传感器的结构

相关申请的交叉引用

本公开根据35U.S.C.119要求于2021年4月20日提交的且题为“STRUCTURE AS ASENSOR”的美国临时专利申请号63/177,285，以及2022年4月18日提交的且题为“STRUCTUREAS A SENSOR”的美国非临时专利申请号17/723,253的优先权，这些申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开通常涉及汽车结构，并且更具体地涉及作为传感器的结构。

本公开通常涉及结构，并且更具体地涉及测量结构的特性和性能。

背景技术

增材制造(AM)技术能够使用各种材料打印复杂的部件。3D对象是基于计算机辅助设计(CAD)模型制造的。AM工艺能够在无需附加工具的情况下直接从CAD模型中制造实体三维对象。

AM工艺的一个示例是粉末床熔融(PBF)，它使用激光、电子束或其他能量源来烧结或熔化沉积在构建板上的粉末床中的金属粉末，从而在目标区域将粉末颗粒固结在一起，以基于存储的几何模型产生具有所需几何形状的3D结构，通常被称为构建件。PBF中可以使用不同的材料或材料的组合，诸如金属、塑料和陶瓷，来创建3D对象。其他AM技术，包括下面进一步讨论的那些技术，也是可用的或正在当前开发中，并且每个技术都可以应用于本公开。

AM工艺的另一个示例是使用粉末床(类似于PBF)的Binder Jet(粘结剂喷射打印)(BJ)工艺，在该粉末床中将金属粉末分层铺开并通过使用有机粘结剂结合。由此产生的零件是“绿色”零件，其需要烧掉粘结剂并烧结以将各层固结成完全的密度。金属粉末材料能够具有与PBF粉末相同的化学成分和相似的物理特性。

AM工艺的另一个示例是定向能量沉积(DED)。DED是一种AM技术，它使用激光、电子束、等离子体或其他供能方法(诸如钨极惰性气体(TIG)或金属惰性气体(MIG)焊接中的供能方法)，以熔化金属粉末、金属丝或金属棒，从而将其转化为固体金属对象。与许多AM技术不同，DED不是基于粉末床。相反，DED使用进料喷嘴来推动粉末或机械进料系统，以将金属丝或金属棒输送到激光束、电子束、等离子体束或其他能量流中。粉末状金属或金属丝或金属棒然后通过相应的能量束熔断。虽然在某些情况下可以使用支撑件或自由基板来维持正在建造的结构，但DED中几乎所有的原材料(粉末、金属丝或金属棒)都被转化为固体金属，并且因此几乎没有废弃粉末可供回收。使用逐层策略，由能量束或能量流和原材料进给系统组成的打印头能够扫描基板，以直接从CAD模型沉积连续的层。

PBF、BJ、DED和其他AM工艺可以使用各种原材料，诸如金属粉末、金属丝或金属棒，通常被称为原料。原材料可以由各种金属材料制成。金属材料可以包括例如铝或铝合金。使用铝合金可能是有利的，该铝合金具有的属性改善AM工艺中的功能。例如，颗粒形状、粉末尺寸、堆积密度、熔点、流动性、刚度、孔隙率、表面纹理、静电密度以及其他物理和化学属性可以影响铝合金作为AM材料的性能。类似地，AM工艺的原材料能够是丝或棒的形式，其化学成分和物理特性可以影响材料的性能。一些合金可以影响这些或其他特性中的一个或多个，这些特性会影响用于AM的合金的性能。

可以在相关技术的上下文中描述本公开的一个或多个方面。除非在本文中明确说明，否则本文所描述的任何方面都不应被解释为对现有技术的承认。

发明内容

本文描述了一个或多个结构的几个方面，以及制造和/或使用它们的方法。例如，一个或多个结构可以包括用于测量结构性能的传感器。一个或多个传感器可以被构建为结构的一部分，或者该结构可以被设计为在制造该结构之后添加传感器。

根据本公开的一个方面的装置可以包括：增材制造的部件，该部件包括通道；包括连接点的传感器(其中，传感器布置在通道内)；以及布置在通道中的粘合剂，该粘合剂将增材制造的部件耦合到传感器，使得连接点在粘合剂外部是可接入的，传感器被配置为在连接点处将提供信号，其中信号提供施加在增材制造的部件上的力的信息。

这种装置还可以可选地包括第二部件，其中粘合剂进一步将第二部件耦合到增材制造的部件，在形成增材制造的部件之后将至少一个传感器放置在通道中，增材制造的部件中的通道的形状被配置为将施加的力传递到传感器，传感器被制造为增材制造的部件的一部分，传感器是增材制造的，该传感器包括第一材料，增材制造的部件包括不同于第一材料的第二材料，并且传感器包括惠斯通电桥。

根据本公开的一个方面的装置可以包括增材制造的部件，该部件包括结构，该结构被配置为产生指示符，并且该指示符对应于施加到增材制造的部件的力。

这种装置还可任选地包括包含晶格结构的结构，指示符还指示施加到增材制造的部件的力的方向，粘合剂耦合到增材制造的部件，粘合剂包括压阻粘合剂，并且增材制造的部件包括用于另一部件的接合部。

根据本公开的一个方面的方法可以包括增材制造包括通道的第一部件，在通道中布置传感器，传感器包括连接点，靠近第一部件布置第二部件，以及在通道中施加粘合剂，使得增材制造的部件、传感器，以及第二部件是接合的，并且连接点在粘合剂外部是可接入的。

这种方法还可以可选地包括测量施加到传感器的信号，其中该信号提供施加在增材制造的部件上的力的信息，该信息指示施加到通道的力，第二部件是增材制造的组件，并且传感器包括应变计。

将理解的是，结构和具有传感器的结构的其他方面对于本领域的普通技术人员来说将从以下详细描述中变得显而易见，其中仅通过说明的方式示出和描述了几个实施例。如本领域普通技术人员将意识到的，所制造的结构和用于制造这些结构的方法能够具有其他和不同的实施例，并且其若干细节能够在各种其他方面进行修改，所有这些都不脱离本公开。因此，附图和详细描述应被视为本质上是说明性的而不是作为限制性的。

附图说明

在附图中以示例而非限制的方式在详细描述中呈现可用于增材制造的合金的各个方面，例如，在汽车、航空航天和/或其他工程环境中，其中：

图1A-1D示出了根据本公开的一个方面的3-D打印机系统的各个侧视图。

图1E示出了根据本公开的一个方面的3D打印机系统的功能框图。

图2示出了根据本公开的一个方面的应变计。

图3A示出了根据本公开的一个方面的惠斯通电桥。

图3B示出了根据本公开的一个方面的三维应变计。

图4示出了根据本公开的一个方面的车辆底盘结构的透视图。

图5示出了根据本公开的一个方面的移除了外壁的车辆底盘结构的透视图，并示出了该结构的内部肋。

图6是示出根据本公开的一个方面的在组装之前的示例结构的图。

图7是示出根据本公开的一个方面的处于组装状态的示例结构的图。

图8示出了根据本公开的一个方面的耦合到车辆车轮的定义节点的示例性配置。

图9是根据本公开的一个方面的结构的侧视图，该结构包括具有连接特征件的传统制造的部件和具有互补连接特征件的接合部位节点。

图10示出了根据本公开的一个方面的具有在枢转轴线处安装到下控制臂的电动机的短长臂(SLA)悬架几何结构。

图11示出了根据本公开的一个方面的麦克弗逊支柱型悬架的示例，该悬架耦合到以枢转轴点安装到下控制臂的电动机。

图12示出了根据本公开的一个方面的子组件。

图13示出了说明根据本公开的一个方面的用于制造部件的示例性方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在提供对铝合金的各种示例性实施例的描述，而不是旨在表示可以实践本公开的唯一实施例。贯穿本公开使用的术语“示例性”是指“用作示例、实例或说明”，并且不一定应被解释为比本公开中呈现的其他实施例更优选或有利。具体实施方式包括具体细节，用于提供向本领域普通技术人员充分传达本公开的范围的彻底和完整的公开的目的。然而，本公开的技术和方法可以在没有这些具体细节的情况下实践。在某些情况下，众所周知的结构和部件可以以框图的形式显示，或者完全省略，以避免模糊贯穿本公开呈现的各种概念。

图1A-D示出了示例性3-D打印机系统的各个侧视图。

在该示例中，3-D打印机系统是粉末床熔融(PBF)系统100。图1A-D示出了在操作的不同阶段期间的PBF系统100。图1A-D中所示的具体实施例是采用本公开的原理的PBF系统的许多合适示例之一。还应当注意，图1A-D和本公开中的其他图的元件不一定按比例绘制，而是可以绘制得更大或更小以为了更好地说明本文所描述的概念的目的。

PBF系统100可以是电子束PBF系统、激光PBF系统或其他类型的PBF系统100。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用其他类型的3D打印，诸如定向能量沉积、选择性激光熔化、粘结剂喷射等。

PBF系统100可以包括能够沉积每层金属粉末的沉积器101、能够生成能量束的能量束源103、能够施加能量束以熔断粉末材料的偏转器105、以及能够支撑一个或多个构建件(诸如，构建件109)的构建板107。尽管术语“熔断器”和/或“熔断”被用于描述粉末颗粒的机械耦合，但其他机械作用，例如，烧结、熔化和/或其他电气、机械、机电、电化学和/或化学耦合方法也被设想为在本公开的范围内。

PBF系统100还可以包括位于粉末床容器内的构建地板111。粉末床容器的壁112通常限定粉末床容器的边界，粉末床容器从侧面夹在壁112之间并与下面的构建地板111的一部分邻接。构建地板111能够逐渐降低构建板107，使得沉积器101能够沉积下一层。整个机构可以驻留于腔室113中，腔室113能够封闭其他部件，从而保护装备，实现大气和温度调节并减轻污染风险。沉积器101可以包括料斗115和整平器119，料斗115包含粉末117，诸如金属粉末，并且整平器119能够整平每层沉积粉末的顶部。

AM工艺可以使用各种金属粉末，诸如本公开的一种或多种合金。图1A-D中所示的特定实施例是采用本公开的原理的PBF系统的一些合适的示例。具体地，本文所述的合金中的一种或多种(其可以是铝合金)，可以用于图1A-D中所述的至少一个PBF系统100中。虽然在本公开中描述的一种或多种合金可适用于各种AM工艺(例如，使用PBF系统，如图1A-D所示)，但应理解，本公开的一种或者多种合金也可适用于其它应用。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，本文所述的一种或多种合金可用于其他领域或制造领域。因此，采用本公开的一种或多种合金的AM工艺被视为说明性的，而不旨在限制本公开的范围。

具体参照图1A，该图示出了在构建件109的切片已经熔断之后，但在下一层粉末已经沉积之前的PBF系统100。事实上，图1A示出了PBF系统100已经在多个层(例如，150个层)中沉积并熔断切片以形成当前状态的构建件109(例如由150个切片形成)所处的时间。已经沉积的多层创建了粉末床121，该粉末床包括沉积但未熔断的粉末。

图1B示出了处于构建地板111能够降低粉末层厚度123的阶段的PBF系统100。构建地板111的降低导致构建件109和粉末床121下降粉末层厚度123，使得构建件和粉末床的顶部比粉末床容器壁112的顶部低等于粉末层厚度的量。以这种方式，例如，可以在构建件109和粉末床121的顶部上创建具有等于粉末层厚度123的一致厚度的空间。

图1C示出了处于这样一个阶段的PBF系统100：其中沉积器101被定位成将粉末117沉积在构建件109和粉末床121的顶表面上创建的空间中，并且其由粉末床容器壁112界定。在该示例中，沉积器101在限定的空间上逐渐移动，同时从料斗115释放粉末117。整平器119可以整平释放的粉末以形成厚度基本上等于粉末层厚度123的粉末层125(参见图1B)。因此，PBF系统中的粉末可以由粉末材料支撑结构来支撑，该粉末材料支撑机构可以包括例如构建板107、构建地板111、构建件109、壁112等。应当注意，所示的粉末层125的厚度(即，粉末层厚度123(图1B))大于用于本文参考图1A所讨论的涉及150个先前沉积层的示例的实际厚度。

图1D示出了处于以下阶段的PBF系统100：在沉积粉末层125(图1C)之后，能量束源103生成能量束127并且偏转器105施加能量束以熔断构建件109中的下一个切片。在各种示例性实施例中，能量束源103可以是电子束源，在这种情况下，能量束127构成电子束。偏转器105能够包括偏转板，该偏转板能够生成电场或磁场，该电场或磁场选择性地偏转电子束以使电子束在指定待熔断的区域上扫描。在各种实施例中，能量束源103可以是激光器，在这种情况下，能量束127是激光束。偏转器105可以包括光学系统，该光学系统使用反射和/或折射来操纵激光束以扫描选定的待熔断的区域。

在各种实施例中，偏转器105可以包括一个或多个万向节(gimbal)和致动器，它们能够旋转和/或平移能量束源以定位能量束。在各种实施例中，能量束源103和/或偏转器105可以调制能量束，例如，在偏转器扫描时打开和关闭能量束，使得能量束仅施加在粉末层的适当区域中。例如，在各种实施例中，能量束可以由数字信号处理器(DSP)调制。

图1E示出了根据本公开的一个方面的3D打印机系统的功能框图。

在本公开的一个方面中，包括计算机软件的控制设备和/或元件可被耦合到PBF系统100以控制PBF系统内的一个或多个部件。此类设备可以是计算机150，其可以包括可以协助控制PBF系统100的一个或多个部件。计算机150可以经由一个或多个接口151与PBF系统100和/或其他AM系统通信。计算机150和/或接口151是可以被配置为实施本文所述的各种方法的设备的示例，这些方法可以协助控制PBF系统100和/或其他AM系统。

在本公开的一个方面中，计算机150可以包括至少一个处理器152、存储器154、信号检测器156、数字信号处理器(DSP)158和一个或多个用户接口160。在不脱离本公开的范围的情况下，计算机150可以包括附加部件。

处理器152可以协助PBF系统100的控制和/或操作。处理器152也可以被称为中央处理单元(CPU)。可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器154可以向处理器152提供指令和/或数据。存储器154的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器152通常基于存储在存储器154内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器154中的指令可以是可执行的(例如，由处理器152执行)以实施本文所描述的方法。

处理器152可以包括或是用一个或多个处理器实施的处理系统的部件。一个或多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、浮点门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、离散硬件组件、专用硬件有限状态机，或者能够执行信息的计算或其他操纵的任何其他合适的实体的任何组合来实施。

处理器152还可以包括用于存储软件的机器可读介质。软件应广义解释为意为任何类型的指令，无论是指软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他。指令可以包括代码(例如，以源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式、RS-274指令(G-代码)、数控(NC)编程语言和/或任何其他合适的代码格式)。这些指令当由一个或多个处理器执行时，致使处理系统执行本文描述的各种功能。

信号检测器156可被用于检测和量化由计算机150接收的供处理器152和/或计算机150的其他部件使用的任何级别的信号。信号检测器156可以检测诸如能量束源103的功率、偏转器105的位置、构建地板111的高度、残留在沉积器101中的粉末117的量、整平器119的位置之类的信号以及其它信号。DSP 158可被用于处理由计算机150接收的信号。DSP 158可以被配置为生成用于传输到PBF系统100的指令和/或指令分组。

用户接口160可以包括键盘、指示设备和/或显示器。用户接口160可以包括向计算机150的用户传递信息和/或从用户接收输入的任何元件或部件。

计算机150的各种部件可以通过接口151耦合在一起，接口151可以包括例如总线系统。接口151可以包括例如数据总线，以及除了数据总线之外的电源总线、控制信号总线和状态信号总线。计算机150的部件可被耦合在一起，或者使用一些其他机制来接受或向彼此提供输入。

尽管在图1E中示出了多个单独的部件，但是这些部件中的一个或多个可以被组合或共同实施。例如，处理器152不仅可以被用于实施本文中关于处理器152描述的功能，还可以用于实施本文关于信号检测器156、DSP 158和/或用户接口160描述的功能。此外，图1E中所示的每个部件可以使用多个单独的元件来实施。

图2示出了根据本公开的一个方面的应变计。

除其他以外，应变计200可以包括载体202、对准标记204、栅格206和连接点208。

载体202可以是附接到栅格206的薄背衬材料，例如，kapton等。载体202可以粘附到表面以允许将部件的应变传递到栅格206。

对准标记204允许应变计200与部件对准，使得应变计200的轴线相对于部件正确地取向。栅格206是导电材料，例如铜、铝、压阻材料等，其被放置为在大致平行于栅格长度210的给定区域中增加导电材料的量。

当耦合到应变计200的部件经历压缩时，如图2中的压缩212所示，栅格206导线的体积略微增加，这降低了栅格206的电阻。当应变计200经受张力时，如图2中的张力214所示，栅格206导线的体积略微减小，这增加了栅格206的电阻。栅格206的电阻的这些变化相对于应变计200所经历的压缩和/或张力的量是成比例的，并且通常是线性的。

连接点208为要耦合到应变计208的导线等提供电连接。连接点208允许在外部(例如，在距应变计200一定距离处)测量栅格206的电阻变化或电属性变化。电阻的这种变化用作确定应变计200所经历的应变量的指示符。取决于应变计200的安装或打印的方向，指示符(电压)也可以指示应变计200所经历的应变的方向。

在本公开的一个方面中，应变计200可以提供关于结构中的部件的性能的机械、测试和/或性能反馈数据。此类数据可以允许设计软件的进一步细化、驱动相关性或减少各种部件的重量和尺寸余量，这可以导致更优化的结构。

尽管铜是用于栅格206的常见材料，但是也可以使用其他材料，例如铝、其他导电材料等。这种材料可以增材地制造为给定部件的一部分，例如，作为部件表面的一部分、部件内部、作为部件的晶格结构的一部分和/或使用整个部件作为应变计200。此外，如本文所述，应变计200能够被连接在各种部件之间。

在本公开的一个方面中，应变计能够增材地制造为要在组件中使用的给定部件或零件的一部分。因此，载体202基本上是部件本身，并且栅格206可以被打印或以其他方式添加到正在制造的部件。在本公开的一个方面中，部件可以被设计为在部件内的一个或多个位置接受应变计200，使得能够测量和指示部件上的应力和应变。

在本公开的一个方面中，光纤布拉格衍射光栅传感器可被用作应变计200。在这样的方面中，当施加类似于来自应变计200的电阻变化的应变时，光纤可以测量或被用于指示波长位移/偏移/变化。光纤可被用于传输UV光以进行UV粘合剂固化。这可以使UV光透射通过整个接合面，从而使一些UV粘合剂配方能够充当主要结构粘合剂。

图3A示出了根据本公开的一个方面的惠斯通电桥。

惠斯通电桥300除其他以外可以包括应变计200、电阻器1(R1)302、电阻器2(R2)304、电阻器3(R3)306和电压源308。图3示出了四分之一电桥应变计惠斯通电桥；在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用其他类型的惠斯通电桥，例如半桥、温度补偿惠斯通电桥等。

R1 302和R3 306可以被称为惠斯通电桥300的“比例臂”。R1 302和R3 306在电阻(欧姆)方面可以具有近似相等的值。R2 304可以被称为惠斯通电桥300的“变阻器臂”。R2304的电阻可以被设置为与应变计200的电阻相同的值。

当没有张力或压缩力施加到应变计200时，R1 302和R3 306的电阻值相等，并且R2304和应变计200的电阻值相同时，测量或指示的电压(VM)310将为零，指示在应变计200上没有力。VM 310处的这种零电压或静态电压状态被称为“平衡”电桥状态。如果R1 302、R3306和/或R2 304的值不同，则当应变计200不处于压缩或张力下时，将存在不同的电压值。VM的值是应变计200所经历的张力或压缩的指示符。

当应变计200经历张力或压缩时，应变计200的电阻值改变，这改变了在VM 310处测量或指示的静态电压。电压的这种变化指示应变的类型(压缩或张力)以及基于在VM 310处测量或指示的电压的变化量的这种应变的量。例如，当应变计200经历关于图2描述的压缩210时，应变计200的电阻值减小。随着应变计200上的电压降的减小，电阻的这种减小增加了测量点VM 310的正电极处的电压值。由于在测量点VM 310的负电极处的电压保持不变，所以在测量点VM 310处的电压测量值将降低与应变计200的电阻变化成比例的量。类似地，如果应变计200经历关于图2描述的张力212，则随着应变计200上的电压降基于增加的电阻而增加，在VM 310上测量或指示的电压将增加。

图3B示出了根据本公开的一个方面的三维应变计。

应变计200可以被限制为在一个方向上，即在栅格长度210的方向上进行测量。然而，增材制造的应变计200可以三维构造，并且可以在一个或多个维度上被集成到给定部件中，以允许根据需要在多个维度中测量或指示应变。如图3B所示，多个应变计312-322可以以“玫瑰花结”图案或其他几何形状/图案结合到给定设计中，以允许在多个维度上测量张力和/或压缩。在不脱离本公开的范围的情况下，可以结合较大或较小数量的应变计200。

图4示出了根据本公开的一个方面的车辆底盘结构的透视图。

图4示出了根据一个实施例的车辆底盘结构401的外部透视图。底盘结构401是具有内部肋的3D打印的中空结构。底盘结构401能够由本文所述的合金形成。在一个实施例中，底盘结构401是车辆节点。底盘结构401包括壁403，壁403是限定底盘结构的外表面的外壁。换句话说，壁403表示底盘结构的外皮。这样，壁403围绕底盘结构的周边延伸，并将中空部分416约束在中空底盘结构401内部。

底盘结构401包括内部肋，该内部肋在肋边缘线402、404和408处接触壁403的内表面。换句话说，肋边缘线402、404和408示出了内部肋的边缘，在边缘处内部肋与相应壁403的内表面接触(meet)。例如，内部肋能够在3D打印过程中与壁403的内表面一起形成。对应于肋边缘线(如402、404和408)的内部肋可以在底盘结构401的中空部分416上延伸整个长度，也就是说，内部肋可以从底盘结构另一侧的一个壁延伸到相对的壁，如图5B-D中更详细地示出的。作为一个示例，虽然中空部分416的体积可以取决于底盘结构401的性质和动态刚度的目标规格等而大幅度变化，但在一个示例性实施例中，中空部分大约为1000毫升。在其他实施例中，该值可以更大或更小。

如下面更详细地示出的，肋可以包括多组肋。这里，肋边缘线402、404和408中的每一个都属于不同组的大致平行的肋。也就是说，在该实施例中，每组肋包括多个平行肋，使得一组中的每个肋与其他组中的一个或多个肋相交。通过这种方式，例如，肋的相交点能够提供支撑，以帮助允许各个肋在3D打印过程期间自支撑，使得肋在打印期间不需要支撑结构，并且在一些实施例中，以帮助相交肋在底盘结构运行时处理底盘结构上的外部负载情况下充当更有效的加强结构。在其他实施例中，可以使用附加的或不同的标准来协助肋是自支撑的，以及允许肋最佳地处理外部负载和衰减高频板模式。例如，将相交的多组肋以相对于彼此不同的角度放置可以是帮助肋自支撑和/或帮助肋在处理外部负载时充当更有效的加强结构的另一个因素。显示打印方向415以说明图4中的底盘结构和肋边缘线如何相对于打印取向对准，如下文进一步描述。在图4中，打印取向415指向上方并且大体垂直于构建板107的上表面的平面。

图5示出了根据本公开的一个方面的移除了外壁的车辆底盘结构、示出了内部肋的透视图。

图5示出了图4的底盘结构101的内部透视图，其中外壁403被移除以显示中空部分416内的肋的细节。在一个实施例中，底盘结构401可以构成节点。图5中的底盘结构401已经经由一个或多个算法进行了拓扑优化，以产生具有减小的质量的节点。图5示出了底盘结构401的内部肋的更详细的视图。如图4所示，在整个节点中存在三个不同组的内部肋。更具体地，图5中的不同组的肋包括(i)在第一方向上定位的第一组平行肋(即肋-1 502)，(ii)第二组平行肋(即肋-2 504)，其定位在第二方向上使得两组肋(即肋-1-502和肋-2 504)在整个底盘结构401的多个不同位置处彼此相交，以及(iii)第三组肋(其中三个被称为肋-3508A、肋-3 508B和肋-3 508C)，其在横跨前两组肋的一部分或全部的方向上定位，并且因此在整个底盘结构的不同位置处与前两组肋(即，肋-1 502和肋-2 504)相交。

从图5可以明显看出，标记为肋-3 508A-C的肋中的每一个具有不同的长度，并且因此较短的肋-3 508A-B不与其他两组肋中所有的肋相交。此外，为了避免过度模糊图5A中的概念，并非所有组中的所有肋都通过附图标记来具体标识。然而，图5B-D(下面)示出了每一单独组的肋。

肋-1 502被示为相交的肋-2 504，这进而在底盘结构401中形成多个“菱形”口袋。同样地，每个肋-3 508至少部分地切割通过前两组肋中的一个或多个肋(即肋-1 502和肋-2 504)，以在底盘结构401的下平面中创建附加的口袋。

在第三组中产生多个肋(即，每个肋-3 508)可以被用于进一步支撑第一组肋和第二组肋(即，肋-1 502和肋-2 504)。这种增加的支撑可以使底盘结构401仅使用自支撑肋来充当满足动态刚度要求的加强结构，同时最小化底盘结构401的质量。底盘结构401仅用于说明目的，并且其他底盘结构，诸如其他节点，可以根据需要在每组肋中使用更少或更多的肋，以实现其目标计划。此外，虽然在图5中示出了三组肋，但是在其他实施例中，不同数量的组的肋也是可能的。仍然参考图5A-D，能够理解，消除3D打印中对支撑件的要求也最小化了后处理时间，至少因为不存在需要分离和移除的支撑结构。此外，与目前通常用于制造这些类型底盘结构的铸造或挤压技术相比，使用3D打印时，壁厚能够显著降低，大约为1到2毫米或更小。

底盘结构401的一个优点是所有三组中的每个肋都是自支撑的。此外，在各种实施例中，每个肋都能够被用作用于衰减高板节点的加强结构，而底架结构401中的任何肋都不单独用于在3D打印期间支撑壁。此外，由于肋也可被用于在3D打印期间支撑壁403，同时在操作中用作加强结构，因此自支撑肋的使用有效地消除了对外部支撑结构的需要，例如，以在3D打印期间支撑壁403。图4和图5中的底盘结构401的另一个优点是，由于可以使用更薄的壁(例如，1-2毫米(mm)或更小)，底盘结构401能够显著地减小质量。肋的数量、厚度和取向也可以被最佳地选择以最小化底盘结构401的总质量。例如，在各种实施例中，肋可以制成具有约1-4毫米(mm)或更小的厚度。

在本公开的一个方面中，应变计200可以被打印为肋-1 502、肋-2 504和/或肋-3508的一部分或随后被添加到肋-1 502、肋-2 504和/或肋-3 508，其可以使用晶格结构来确定结构401上的三维应变。

图6是示出根据本公开的一个方面的在组装之前的示例结构的图。

图6是示出示例结构600的图。图6中所示的示例结构600包括第一增材制造(AM)零件602，其被配置为经由应用于第一AM零件602和第二零件604之间的接合部位608的主连接606而被连接到第二零件602。增材制造的零件能够由本文所述的一种或多种合金形成。

在一个方面中，至少一个保持元件610包括辅助连接702(见图7)。辅助连接702包括第一粘合剂704(见图7)，该第一粘合剂704被配置为固定第一AM零件702和第二零件704。辅助连接被定位为提供第一AM零件702和第二零件704之间的连接。

图7是示出根据本公开的一个方面的处于组装状态的示例结构的图。

图7是示出处于组装状态的示例结构700的图。图7所示的示例结构700包括第一AM零件602，该第一AM零件经由应用于第一AM零件602和第二零件604之间的接合部位608的主连接606连接到第二零件604。

在一个方面中，至少一个保持元件610包括辅助连接702。辅助连接702包括第一粘合剂704，第一粘合剂704被配置为固定第一AM零件602和第二零件604。辅助连接可以被定位为提供第一AM零件602和第二零件604之间的连接。

示例性结构600可以包括第一增材制造(AM)零件602和至少一个保持元件604。第一AM零件602可以是节点、节点的子部件或其他类型的部件。AM零件602可以通过任何常规方式打印，包括例如经由PBF。可以使用适用于PBF打印的任何技术来执行PBF打印。这些技术可以包括例如选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、选择性热烧结(SHS)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光烧结(DMLS)等。在其他实施例中，AM零件602可以使用不同的3D打印技术进行打印，诸如熔断沉积建模(FDM)。FDM AM可以是打印各种塑料、热塑性塑料等的理想选择。通常，AM零件602可以使用任何已知的AM技术或多种技术来进行增材制造。

在组合零件中使用AM的一个优点是，由于AM的设计灵活性，AM零件602可以包括各种特征件612、614、616，这些特征件进而可以与基于粘合剂的零件保持件结合使用。例如，AM被可用于生成粘附在一起的特征件612、614，将粘合剂承载到AM零件602可粘附到另一零件604的一个或多个位置(例如，主连接606和/或保持元件610，特征件614)的特征件616，或者这两者的组合(例如，特征件612、614、616)。此外，基于粘合剂的零件保持件可以与基于机械的零件保持件组合。例如，基于主要粘合剂的零件保持件可以与基于机械的零件保持件组合。基于辅助粘合剂的零件保持件(例如，在施加、干燥和/或固化主粘合剂时将零件持有在一起)可以与基于机械的零件保持件组合。基于主粘合剂的零件保持件和基于辅助粘合剂的零件保持件的一些组合可以与基于机械的零件保持件组合。基于机械的零件保持件可以包括，例如，保持卡环、螺钉和垫片的凹槽、弹簧加载的夹子、夹子、卡扣状零件保持元件、与另一个零件上的插座可滑动地接合的卡扣状零件保持特征件、圣诞树紧固件、磁体、舌槽连接或其他基于机械的连接。

在一个示例中，第一AM零件602可以被配置为连接到第二零件604。第二零件604可以包括例如AM零件、管、面板、挤压件、任何其他类型的传统制造的零件或COTS零件。因此，所形成的结构可以通过结合在一起来制造，例如，两个(或更多个)AM零件(例如，其中一个AM零件可以被认为是第一AM零件)，或者AM零件(如，其中AM零件可以被认为是第一AM零件)和管、板、挤压件或任何其他类型的传统制造的零件，或者COTS零件。

第一AM零件602和第二零件之间的连接可以经由主连接。例如，主连接可以包括用于将结构结合在一起的主粘合剂。主连接可被应用于第一AM零件602和第二零件604之间的接合部位。例如，主粘合剂可被施加在接合部位608处的主连接606处。

在一些实施例中，零件保持特征件(例如，零件保持元件610)可以是临时的，并且可以在形成结构之间的主粘合剂结合之后被移除。一个或多个粘合剂也可被用于零件保持特征件。例如，可以包括至少一个保持元件。该至少一个保持元件可以包括辅助连接702。辅助连接702可以包括被配置为固定第一AM零件602和第二零件604的粘合剂。此外，辅助连接702可以被定位为提供第一AM零件602和第二零件604之间的连接。

在一个方面中，第一粘合剂包括施加在与第一AM零件602相关联的第一机械特征件614和与第二零件604相关联的第二机械特征件612之间的热熔材料。热熔材料可以包括任何形式的热熔粘合剂、热熔胶或另一种热塑性粘合剂。然而，通常，热熔性粘合剂、热熔性胶或另一种热塑性粘合剂可以是快速固化的，使得热熔性粘合剂、热熔胶或其他热塑性粘合胶。因此，热熔材料可以是快速固化粘合剂或快速固化密封剂。

在一个方面中，可以使用热熔材料。热熔材料可以是快速固化的粘合剂或密封剂，其可被施加于待连接的两个部件上的机械特征件。这些特征件可以具有增加的表面积。增加的表面积可以使足够的结合强度能够保持连接的两个(或更多个)零件。一旦热熔保持流体固化，就可以在所连接的节点之间注入粘合剂。固化的热熔特征件将确保在粘合剂注入过程期间保持两个零件602、604。保持力(即，由将两个节点保持在一起的热熔物提供的力)将高于粘合剂注入力，从而将零件602、604牢固地保持在适当的取向上并具有所需的分离距离，以确保可重复的结合。

在一个方面中，第一粘合剂包括紫外线(UV)固化的粘合剂，其施加在与第一AM零件602相关联的第一机械特征件和与第二零件相关联的第二机械特征件之间。UV固化系统706可被用作零件保持特征件。在该实施例中，在保持特征件处的粘合剂将被UV固化，使得它们在粘合剂注射和固化期间被保持在适当位置。UV固化粘合剂将被施加于战略位置，以提供足够的保持力。UV固化粘合剂将被配置为在粘合剂注射和固化之前固化。

在一个方面中，第一AM零件602和第二零件604之间的主连接606包括第二粘合剂708。例如，第二粘合剂可以在第一AM零件602和第二零件604之间，其中第一AM零件602和第二零件604接触，例如，如图7所示。

在一个方面中，第一粘合剂704比第二粘合剂708固化得更快。例如，如本文所讨论的，热熔性材料，诸如热熔性粘合剂、热熔性胶或另一种可以快速固化的热塑性粘合剂，可以被用作第一粘合剂704。第二粘合剂708可以更缓慢地固化。

在一个方面中，辅助连接702还包括机械结构(例如，构成保持元件610)。例如，辅助连接可以包括粘合剂和基于机械的零件保持件。基于机械的零件保持件可以包括，例如，保持卡环、螺钉和垫片的凹槽、弹簧加载的夹子、夹子、卡扣状零件保持元件、与另一零件上的插座可滑动地接合的卡扣状零件保持特征件、圣诞树紧固件、磁体、舌状和凹槽连接，或者除了粘合剂之外可以使用的其他基于机械的连接。

在一个方面中，机械结构可以与第一AM零件602和第二零件604中的至少一个整合。例如，机械结构618可以与第一AM零件602整合。机械结构620可以与第二零件604整合在一起。

在一个方面中，机械结构与第一AM零件602和第二零件604中的至少一个共同打印。例如，机械结构618可以与第一AM零件602共同打印。机械结构620可以与第二零件604共同打印。

在一个方面中，机械结构与第一AM零件602和第二零件604分离。例如，机械结构618可以在制造第一AM零件602之后附接到第一AM零件。机械结构620可以在制造第二零件604之后被附接到第二零件。

在本公开的一个方面中，应变计200可以被打印为一个或多个零件602和/或604的一部分，并且根据需要耦合在零件602和604之间。

在本公开的一个方面中，用于结合第一部分602和第二零件604的粘合剂可被用于使应变计200与整个结构的一个或多个零件绝缘。如果应变计200被共同打印为第一零件602的一部分，则第一零件602可以部分地或整体地用作应变计。

在本公开的一个方面中，主连接606可以充当应变计200的位置，因为粘合剂可以充当第一零件602和第二零件604之间的绝缘。可以使用对电反应的粘合剂作为固化方法。像铜的更高导电性的金属可被沉积到接合面或接合部位606的基底中，并且可以被充电以固化。在本公开的一个方面中，粘合剂可以掺杂有导电元件以提供应变计200的接地。

在本公开的一个方面中，应变计200的结构以及用作绝缘体的粘合剂可以在结构600内提供电容存储。此外，应变计200内使用的粘合剂可以由压阻材料制成，诸如添加到粘合剂配方中的氧化石墨烯。导电材料可以通过添加分散剂而均匀地间隔开，从而允许主连接606经由隧道效应充当导电元件。

零件生产中电阻的可变性可以通过监测分配到主连接606中的粘合剂或者在结构600中可能需要应变计200的任何地方来控制。在不脱离本公开的范围的情况下，结构粘合剂和/或UV粘合剂可被用于该事项。

在本公开的一个方面中，应变计200可以包括主接合部位606或辅助连接702。这可以通过将应变计200直接添加到随后施加到接合面凹槽的粘合剂中或者将未混合到粘合剂中的应变计200添加到接合面中来实现。

在本公开的一个方面中，在组装过程中使用的机器人视觉系统可以捕获用于定位应变计200的打印特征件/指引件。在一些实施例中，可以在接合面部分/零件中提供凹陷以接受应变计200。

在本公开的一个方面中，应变计200可被直接添加到粘合剂中。可以向粘合剂添加直径约为100微米-1毫米的玻璃球。在其他实施例中，可以使用在类似尺寸范围内的无线传感器。在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用无线温度传感器。

图8示出了根据本公开的一个方面的耦合到车辆车轮的定义节点的示例性配置。

图8是在转向/驱动配置中耦合到车轮的定义节点的代表性示例。空间810是储藏室，并且表示通过明智地封装EV元件来节省用于货物的空间。蜂窝夹层面板808被示出为延伸到接收构件812中。节点806的主体在一侧上耦合到前翼子板802。节点806的下部在该实施例中被耦合到具有集成电驱动的麦弗逊支柱悬架(McPherson Strut Suspension)804。能够看到电动机814被紧凑地封装在车底并且被封装在节点806附近。取决于车辆的类型、推进机构等，其他实施例也是可能的。

图9是根据本公开的一个方面的结构的侧视图，该结构包括具有连接特征件的传统制造的部件和具有互补连接特征件的接合部位节点。图9是结构900的侧视图，该结构900包括具有连接特征件的常规制造的部件902和具有互补连接特征件的AM接合部位节点906。部件902被示出为铸造部件，但一般来说，部件902可以使用另一种适用于相对高产量生产的传统技术进行机械加工或制造。在其他实施例中，部件902可以使用通常更高产量的AM技术(诸如DED)来制造。在示例性实施例中，铸造部件902包括大量的铸铝或塑料块，尽管其他材料也是可能的。铸造部件902可用于提供包含致密材料主体的结构，诸如车辆中的冲击结构。然而，部件902不限于此，并且其他几何配置也是可能的。例如，铸造零件902可以制成中空的，并且因此可以用作另一零件的盖子，或者用作更复杂结构(例如，齿轮箱)的壳体。

在铸造部件902的边界区域924处是连接特征件908和910。在示例性实施例中，连接特征件908和910是铸造零件902的一部分，并且与部件902的其余部分一起铸造或机械加工。在其他实施例中，连接特征件908和910可以是其他部件的一部分，包括例如接合部位节点。在特征件908和910被包括在部件902内的前一实施例中，连接特征件908、910可以由相同的材料(例如，铝、塑料等)制成，并且在这种情况下，它们受到与该材料相同的热约束。在确定连接特征件908和910是否能够在包含大量热能的环境中被使用时，可以考虑这一事实。通常，无论连接特征件908、910是否是铸造部件902的一部分，它们都可以被连接到其他部件，包括标准AM接合面、其他AM接合部位节点等。连接特征件908和910是负特征件，因为它们包括各自的凹槽930a和930b。因此，本实施例中的连接特征件908和910被配置为与使用正连接特征件的互补特征件接合。这些与连接特征件908和910的预期接合由相应的箭头920和922示出。

图9还包括邻近铸造部件902的边界区域924的凹槽部分932。因此，插入到铸造部件902中是用于提供到AM接合部位节点906的连接的负连接特征件。接合部位节点906显示为使用正互补连接特征件连接到铸造部件902，即突出到凹槽932中的舌状物。此外，使用合适的AM技术，能够仔细地控制节点906的热属性。值得注意的是，在许多实施例中，图9不是按比例绘制的，并且铸造部件902相对于节点906可以比图中所示的大得多并且体积更大。(在其他实施例中，差异可能不那么显著，或者它们的大小可以相当)。因此，不是构建包括这些热要求的整个体积大的部件902，而是将热属性并入相对小的接合部位节点906中。在这个过程中可以节省大量的粉末。此外，不需要在体积上不必要地使用昂贵的钛。

接合部位节点906可以经由凹槽932处的舌状连接(如前所述)与部件902的邻近凹槽932的接触接合部位节点906的表面区域一起连接到铸造部件902。包括凹槽932的负连接特征件可以经由适当的粘合剂与接合部位节点906的互补的正连接特征件接合。在该示例性实施例中，具有流体通道916(仅示出一个)的精确流体端口可以被构建在接合部位节点906中以供应粘合剂，并且在相对侧上，以提供负压以促进粘合剂的分布和扩散。接合部位节点906还可以提供密封剂凹槽914a和914b或类似结构，以提供密封剂以促进粘合剂的适当分布。此外，间隔件或其他结构(未示出)可以被结合到接合部位节点906上的连接特征件中，以在涉及某些不同材料时防止电偶腐蚀。在另一个实施例中，通道916可以替代地是接合部位节点906中的冷却通道的网络的一部分，用于将流体输送到铸造零件902和从铸造零件输送流体以带走热能。此外，接合部位节点906本身可以由被配置为消散来自铸造部件902的热量的材料组成。在这种情况下，接合部位节点906可以由具有显著高熔点的材料制成，以适应与铸造部件902的直接连接。

在该示例中，接合部位节点906从铸造组件902中移除复杂性。接合部位节点906结合了复杂的热特征件，否则这些热特征件对于整合到铸造部件902的至少一个区域中是必要的。这使制造商不必对铸件进行更改，也不必为所使用的任何传统技术增加必要的复杂性，否则这些任务将增加交付时间并降低产量。接合部位节点906还结合了复杂的流体端口916和其他潜在的结构，以确保对铸造部件902的牢固的适当密封，从而减少或消除了对铸造部件904实施这些特征的需要。

接合部位节点906在另一端上还包括附加的负连接特征912，其可以构成任何基于节点的连接。例如，连接特征件912可以被配置为将节点906连接到任何合适的结构。例如，节点906可以连接到连接管、面板和其他结构。此外，由节点906和部件902组成的结构可以是两个或更多个相似结构中的一个，或者是两个或更多个相似结构的网络，这些相似结构可以全部通过类似于连接特征912的连接特征件连接在一起。

在其他实施例中，图9中所示的接合部位节点906可以结合多材料复杂性，因为它可以用不同类型的材料并且可能以不同的比例进行3D打印来服务于特定目的。在所示的实施例中，节点906可以包括如本文所述的热复杂性，其中可以需要更高的熔点来维持节点906的结构完整性并保护部件902的结构不受热源的影响。然而，应当理解，在其他实施例中，接合部位节点906可以结合其他功能、结构和特征件，以及附加连接特征件(否则可以必须被包括在部件902中)，以使节点906能够连接到多个其他标准互连件。在这方面，接合部位节点可以在制造的部件中结合更多的复杂性，从而使它们不必放置在后者中。这种能力利用AM的优点，从而避免了在构造这些传统制造或更高产量制造的部件时可能必须进行的潜在大量复杂机械加工。此外，在示例性实施例中，由于3D打印机的使用对于结合大体积的传统制造的部件不是必需的，但是AM的使用仅对于节点本身是必需的，因此可以在AM过程中节省时间和材料。因此可以获得更高的制造产量。

此外，接合部位节点上的连接特征件912和由铸造部件上的凹槽932限定的连接特征件不需要是舌状和凹槽结构，并且其他连接特征件可以同样合适。例如，在替代实施例中，连接特征件912可以包括具有内径和外径的一对管状突起，较小的突起在较大的突起内部，用于实现与碳纤维连接管的连接，从而经由接合部位节点906将连接管耦合到铸造部件902。更一般地，在连接特征912当前所在的接合部位节点的端部上，可以结合特征件以使得能够连接到任何其他部件，包括例如挤压件、其他节点、其他铸件等。在一个实施例中，如本文所述的多个节点铸造接合部位可被用于形成用于运输结构的底盘。在该实施例中，部件902的类型可以随车辆的区域而变化，并且可以不在不需要的地方使用。在其他实施例中，单个接合部位节点可以包括用于多个连接的多个接合部位912。

在本公开的一个方面中，接合部位节点906可以包括如关于图2、3A和3B所描述的一个或多个应变计200。在本公开的一个方面中，接合部位节点906可以使用多种材料打印，或者在区域中打印，以允许根据需要对应变计200进行电隔离。在这样的方面中，应变计200可以被直接集成到接合部位节点906中。

图10示出了根据本公开的一个方面的具有在枢转轴线1004处安装到下控制臂1006的电动机1002的短长臂(SLA)悬架几何结构1000。

图10示出了具有在枢转轴线1004处安装到下控制臂1006的电动机1002的短长臂(SLA)悬架几何结构1000。传统上，在电动车辆中，电动机通常位于前轴或后轴的中心。在某些情况下，电动机被结合在轮毂中。在图10的示例中，电动机1002被安装在下控制臂枢转轴1004附近，并且在悬架系统行进到颠簸和回弹时与悬架系统一起摆动。尽管涉及一些惯性，但与轮毂电动机相比，簧下质量的增加是最小的，因为电动机行程是最小化的。因此，这一概念的一个关键优点是，它提供了封装效率，而不会对车辆操纵产生负面影响。电动机1002经由具有等速(CV)接头1010的短驱动轴1008连接到驱动轮毂，以适应轮毂和控制臂/电动机之间的任何角度变化。电动机壳体能够与下控制臂1006一起增材地制造，以创建完全优化的壳体。电动机壳体可以包括本文所讨论的特征以及电动机的质心1012、车辆结构/悬架1016、上枢转轴1018、上控制臂1020、转向轴线1022、控制臂1024、立柱1026和制动转子1028。

图11示出了根据本公开的一个方面的麦克弗逊支柱型悬架的示例，该悬架耦合到以枢转轴点安装到下控制臂的电动机。

图11示出了具有在枢转轴线1104处安装到下控制臂1106的电动机1102的麦弗逊支柱型悬架1108。应该注意的是，这种安装在控制臂上的电动机系统将与控制臂枢转轴垂直于车轮旋转轴线的任何悬架系统一起工作。在一个示例性实施例中，这些零件中的一个或多个可以增材地制造或包括在车架中作为模块化部件。

在本公开的一个方面中，应变计200可以被打印为上控制臂1020、控制臂1024、下控制臂1106或各种结构的其他部分的零件。在这样的方面中，经由传感悬架元件的车辆结构中的道路负载输入可以被捕获并用于性能数据、设计数据或其他用途。

在本公开的一个方面中，应变计200可被用作车轮力换能器，并且可被集成在轮毂上，以便捕获旋转车轮上的所有三个力和力矩。将这种换能器外部安装在车轮上可能很昂贵，并且需要额外的固定装置才能安装到车辆上。

道路负载数据可以被捕获用于测试以及在车辆的整个寿命期间，其可被用于车辆的健康监测、未来车辆的占空比的推导、保修/保险的本地化，因为它使车辆制造商能够准确地获取不同地理位置的驾驶条件和驾驶员的反应，零件在整个生产量中的相关性以及其他目的。

通过将仪器直接结合到悬架中或通过将悬架元件本身校准到精密仪器中，本公开的一个方面允许捕获道路负载数据和/或车轮力换能器，同时降低成本抑制性和额外组装。在本公开的一个方面中，悬架元件的应变响应能够被校准到道路轮廓矩阵，并且因此从任何给定事件导出道路负载输入。在这样一个方面，测试车辆能够在整个预期负载范围内循环，并且能够为设计开发校准矩阵和曲线。这些校准矩阵将被直接集成到车辆的ECU中，并可被用于在车辆使用时导出道路负载输入。

在本公开的一个方面中，可以通过在3D打印金属上使用辅助非导电涂层(诸如电子涂层)将绝缘引入一个或多个部件中。在这样的方面中，可以使用具有同时提供2种(或更多种)未固化粘合剂的能力的分配系统。这可以采取一次单独放置一种粘合剂，然后放置下一种粘合剂的形式。也可以通过将一种粘合剂喷射到另一种粘合剂的射流中来进行分配，从而形成嵌入式粘合剂系统。在这样的实施例中，嵌入的粘合剂活血具有导电电势，同时保持与打印零件的导电体隔离。2种粘合剂分配溶液的几何形状可以被构造为使得在将舌状物插入配合零件的凹槽中时，粘合剂中粘合剂的结构不会被破坏。

在本公开的一个方面中，导电结合可以通过外部零件的移动来发电，以提供用于一般消耗或用于运行嵌入式设备的电力。导热粘合剂可以单独包括，也可以与导电性结合。接头的导热性可以使热量从一个零件散发到另一个零件，从而减少单个零件的温度畸变。还可以监测给定结构内的接头的机械稳定性和/或健康状况。如果电气连接丢失或改变，则能够发送信号来指示结构内的接头出现问题。例如，智能汽车可以持续监测所有接头的健康状况。零件对零件的导电性能够通过打印在结构内各个零件的舌状物和/或凹槽上的软导线来实现，这些软导线在插入时进行接触。在本公开的一个方面中，在3D打印过程期间，可以将未打印的设备放置在打印室/平台中。零件内设备的结构容纳可以通过打印来实现。在这样的方面中，预制应变计可以被封入在打印零件内，否则打印零件可能无法被放置在机械加工零件中。图12示出了根据本公开的一个方面的舌状物和凹槽连接的截面图。

图12示出了子组件1200，包括具有舌状物1204的结构1202，该舌状物被耦合到具有通道1208(也称为凹槽)的结构1206，其中应变计1210在结构1202和结构1206之间。结构1202和结构1206通过粘合剂1212进行耦合。应变计1210可以被布置在结构1202和结构1206的粘合部分的一个或多个通道1208中。

在本公开的一个方面中，在施加粘合剂1212之前，应变计1210可以被放置在接头部分中，例如结构1206的通道1208中。在本公开的一个方面中，根据需要，应变计1210能够被附接在通道1208内，或者跨舌状物1204/通道1208连接而耦合。应变计1210的连接点1216可以通过耦合到连接点1216的导线1214来接入，根据需要，连接点也可以在通道1208内和/或跨通道1208/舌状物1206连接。这样，连接点208可以在结构1200外、粘合剂1212外部等的任何地方接入，使得可以进行应变计1210的测量。如图12中所示，粘合剂1212可以将应变计1210耦合到结构1206、结构1202和/或子组件1200。此外，可以在打印或形成结构1206之后将应变计1210添加到通道1208。

在本公开的一个方面中，应变计1210所经历的力的测量或指示可以允许改进结构1202或1206中的一个或多个的设计，或者允许确定在子组件1200内的各个点处所经历的力的量。

如本文所述，应变计1210可以被制造为结构1206的一部分，或者可以是单独制造的零件。在任一实施例中，应变计1210可以由与结构1206相同的材料制成，或者可以根据需要由不同的材料制成。

在本公开的一个方面中，通道1208的形状，即通道配置1211，可以被设计或配置为协助力从子组件1200、结构1202和/或结构1206传输到应变计1210。例如，而非限制性地，通道1208的一部分可以被配置为沿着子组件1200中预期的力的方向，并且应变计1208可以被放置在通道1208中的该部分中，以便测量或指示通道1208的该部分中的力。因此，尽管通道配置1211在图12中显示为“U”横截面形状，但是在不脱离本公开的范围的情况下，任何形状或配置都可以用于通道配置1211。

在本公开的一个方面中，通道1208的方向和/或应变计1210在通道1208中的放置可以协助确定施加在子组件1200上的力的方向。例如，而非限制性地，应变计1210可以放置在多个位置，例如，协助测量或指示通道1208内、沿着通道1208等的各个方向上的力的位置。

如本文所述，应变计可以作为结构1206的一部分被增材地制造。如图12中所示，应变计1250可以是与结构1206一起制造或共同打印的增材制造的应变计。连接点1252和导线1254可以与结构1206一起增材地制造，或者可以在子组件1200的组装中稍后耦合到应变计1250。

在本公开的一个方面中，一个或多个接合部1256可以被制造为结构1206的一部分，使得应变计1250和/或连接点1252可以从结构1206外部接入。在本公开的一个方面中，接合部1256可被耦合到接合部1258，接合部1258可以是另一个结构1202的一部分，或者甚至是另一个子组件1200。此外，如果需要，接合部1256和接合部1258可以通过粘合剂1212电耦合。取决于用于粘合剂1212的粘合剂，例如，压阻粘合剂，接合部1256和1258可以基于结构1202、结构1206、接合部1256和1258的电连接和/或子组件1200中使用的粘合剂1212类型，提供沿着通道1208或在通道1208的某些部分中所经历的力的指示。

图13示出了说明根据本公开的一个方面的用于增材制造部件的示例性方法的流程图。

图13示出了说明根据本公开的一个方面的用于增材制造部件的示例性方法1300的流程图。至少部分地执行图12的示例性功能的对象可以包括例如计算机150和其中的一个或多个部件、诸如图1A-E中所示的三维打印机以及可以用于形成上述参考材料的其他对象。

应当理解，图13中所标识的步骤本质上是示例性的，并且可以如本公开中所设想的那样采取不同的步骤顺序或序列以及附加的或替代的步骤，以获得类似的结果。

在1302处，增材地制造包括通道的第一部件。

在1304处，诸如应变计200的传感器被布置在通道中，该传感器包括连接点。

在1306处，第二部件被布置为靠近第一部件。

在1308处，在通道中施加粘合剂，使得增材制造的部件、传感器和第二部件被接合，并且连接点可在粘合剂外部接入。

提供先前的描述是为了使本领域的任何普通技术人员能够实践本文所描述的各个方面。贯穿本公开内容呈现的对这些示例性实施例的各种修改对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，并且本文公开的概念可被应用于铝合金。因此，权利要求不旨在局限于贯穿本公开所呈现的示例性实施例，而是应被赋予与语言权利要求一致的全部范围。贯穿本公开描述的示例性实施例的元素在所有结构和功能上的等价物(其对于本领域的普通技术人员而言是已知的或稍后将成为已知的)旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不打算专用于公众，无论该公开是否在权利要求书中明确叙述。任何权利要求元素都不得根据35U.S.C.§112(f)的规定或适用司法管辖区的类似法律进行解释，除非使用短语“用于……的装置”明确叙述该元素，或者在方法权利要求的情况下，使用语言“用于……的步骤”叙述该元素。