本教導(dǎo)一般涉及形成曲面結(jié)構(gòu)(contoured structure)，和更具體地涉及使用深滾壓形成曲面結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代飛機在包括蒙皮、觀察板、機翼襟翼和機身區(qū)段的各種應(yīng)用中利用曲面結(jié)構(gòu)，如彎曲的金屬板。形成曲面金屬板的常規(guī)方法包括噴丸硬化和激光沖擊硬化(laser shock peening)。在噴丸硬化成形中，金屬、玻璃或陶瓷噴丸的流沖擊金屬工件的表面以彈性地和塑性地拉伸該表面并引入局部低塑性形變，其表現(xiàn)自身為殘余壓應(yīng)力。彈性和塑性拉伸和壓應(yīng)力產(chǎn)生的組合引起金屬板在噴丸硬化側(cè)上形成凹曲度。由于過程變化性(process variability)，隨噴丸硬化出現(xiàn)問題。而且，噴丸硬化使用通常由鑄鐵、切割鋼絲、玻璃或陶瓷制成的小噴丸，其經(jīng)常破裂和需要定期更換。處理和處置更換的噴丸可以引起環(huán)境問題。

激光沖擊硬化操作類似于噴丸硬化，但是使用脈沖的激光而不是鋼或陶瓷件來沖擊工件。然而，激光沖擊硬化需要昂貴的設(shè)備并且在成形之前和之后需要耗時的掩膜/去掩膜步驟。

這些方法還增加工件的表面粗糙度，由此在將曲面引入金屬板之后，需要額外的耗時和高成本的表面處理。形成曲面金屬板的改進(jìn)的方法將是期望的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

下面提出簡化的概括從而提供對本教導(dǎo)的一個或多個實施方式的一些方面的基礎(chǔ)理解。該概括不是廣泛的概述，也不是旨在標(biāo)識本教導(dǎo)的重要或關(guān)鍵的要素，也不是劃定本公開內(nèi)容的范圍。而是，其主要目的僅僅是作為序言為后面提出的具體實施方式提出簡化形式的一個或多個概念。

在一方面，提供由工件形成曲面結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括提供包括第一側(cè)和第二側(cè)的工件，該工件具有大約2英寸或更小的厚度。工件可以被定位在定位器(fixture)上，使得工件的第一側(cè)可接近深滾壓工具。深滾壓工具向工件的第一側(cè)施加壓縮力。深滾壓工具可以相對于工件移動，同時在連續(xù)施加壓縮力以向工件的第一部分引入塑性形變?？梢哉{(diào)節(jié)深滾壓工具以接觸工件的第二部分并相對于工件移動以向工件的第二部分引入塑性形變。然后可以調(diào)節(jié)深滾壓工具以向金屬件的一個或多個額外部分引入塑性形變以向工件的第一側(cè)引入凸的曲面。

在另一個方面，提供在交通工具上使用的板。該板可以具有2英寸或更小的厚度，1英尺或更大的長度，和0.5英尺或更大的寬度。板的第一側(cè)可以包括具有從大約1英寸至大約300英尺的半徑的凸的曲面，其中在第一側(cè)上的凸的曲面通過深滾壓過程引入。具有凸的曲面的板的第一側(cè)可以進(jìn)一步包括小于或等于表面粗糙度值Ra₁的表面粗糙度值Ra₂，其中Ra₁是在深滾壓過程之前板的表面粗糙度和Ra₂是在深滾壓之后且在任意表面處理之前的表面粗糙度值。

在另一方面，提供由工件形成曲面結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括定位工件和第一深滾壓工具的定位器，所述第一深滾壓工具包括能夠向工件的第一側(cè)施加0.1ksi至30ksi的力的工具元件。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第一計算機數(shù)控(CNC)機床，其附接至第一深滾壓工具，其中第一CNC機床控制第一深滾壓工具相對于工件以0.01英寸/秒至10英寸/秒的速率移動。第一CNC機床還可以控制由第一深滾壓工具向工件的第一側(cè)引入曲面，該曲面具有大約1英寸至大約300英尺的半徑。

附圖說明

附圖——其并入該說明書并構(gòu)成該說明書的一部分——圖解了本教導(dǎo)的實施方式并與說明書一起用于解釋本公開內(nèi)容的原理。在附圖中：

圖1A和1B描繪了包括各種曲面金屬板的飛機；

圖2描繪了根據(jù)本教導(dǎo)由工件形成曲面結(jié)構(gòu)的示例性系統(tǒng)；

圖3A-B描繪了根據(jù)本教導(dǎo)的示例性深滾壓工具元件；

圖4描繪了根據(jù)本教導(dǎo)使用深滾壓產(chǎn)生曲面結(jié)構(gòu)的示例性方法；

圖5A-C描繪了根據(jù)本教導(dǎo)在工件中形成曲面期間金屬工件的示例性深滾壓的部分和深滾壓工具的路徑；

圖6示意性地描繪了根據(jù)本教導(dǎo)通過深滾壓形成的曲面金屬結(jié)構(gòu)；

圖7描繪了根據(jù)本教導(dǎo)由工件形成曲面結(jié)構(gòu)的另一個示例性系統(tǒng)；

圖8顯示了在深滾壓之前和之后在7075鋁樣品上測量的表面粗糙度；和

圖9顯示了機器加工的、深滾壓的和噴丸硬化的7075鋁樣品的測量的殘余應(yīng)力輪廓。

應(yīng)當(dāng)注意，附圖的一些細(xì)節(jié)已經(jīng)被簡化并繪制以促進(jìn)對本教導(dǎo)的理解，而不是保持嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)精確性、細(xì)節(jié)和比例。

具體實施方式

現(xiàn)在詳細(xì)參考本教導(dǎo)的示例性實施方式，其實例圖解在附圖中。盡可能的，貫穿附圖將使用相同的參考數(shù)字指示相同或同樣的部件。

深滾壓是機械表面處理，其已經(jīng)被用于提高先前已經(jīng)通過例如澆鑄、鍛造等形成的金屬部件的疲勞強度。先前形成的金屬部件通常包括螺栓、輪軸、輪緣和其它需要提高的疲勞強度的部件。在深滾壓中，工具元件——諸如球面球或圓柱體——在例如輪軸的表面之上移動，同時向輪軸的表面施加壓縮力。這引起定位在輪軸表面附近的低塑性形變并導(dǎo)致部件的提高的疲勞性能。然而，深滾壓的用途已經(jīng)被限于提高先前形成的金屬部件的疲勞性能。

本教導(dǎo)的系統(tǒng)和方法利用深滾壓由平的和彎曲的工件形成曲面結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)和方法的用途不限于由金屬工件形成曲面結(jié)構(gòu)并且例如可用于復(fù)合材料。本文公開的示例性深滾壓系統(tǒng)和方法避免了與噴丸硬化和激光沖擊硬化相關(guān)的過程變化性、昂貴的裝置、和隨后的表面粗糙度處理。此外，本文公開的示例性系統(tǒng)和方法在形成過程期間而不是當(dāng)后生產(chǎn)表面處理時提供疲勞強度提高和低水平的加工硬化。

圖1A描繪了飛機100，其包括眾多曲面金屬結(jié)構(gòu)，諸如飛機蒙皮、觀察板、機翼襟翼、機翼蒙皮和機身區(qū)段。在圖1B中顯示的鋁蒙皮板110是出于空氣動力學(xué)原因形成曲面的金屬結(jié)構(gòu)的實例。下面的描述可引用飛機的金屬蒙皮板作為實例來闡明示例性方法，然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解在其它交通工具上使用的金屬結(jié)構(gòu)被考慮以及除了鋁以外的其它類型的材料也被考慮，其包括但不限于鈦、鋼、碳纖維增強聚合物復(fù)合材料、其它聚合物/塑性基質(zhì)復(fù)合材料、金屬基質(zhì)復(fù)合材料和陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料。

圖2描繪了示例性深滾壓系統(tǒng)200，其可以被用于由工件形成曲面結(jié)構(gòu)。如本文所使用的，術(shù)語“工件”指原始結(jié)構(gòu)，如金屬板或平板，深滾壓在其上將引入一個或多個曲面以形成曲面結(jié)構(gòu)，如飛機的金屬蒙皮板。工件可以是平的，或可以已經(jīng)包括曲面。如本文所使用的，術(shù)語“曲面結(jié)構(gòu)”指深滾壓已經(jīng)在其上引入一個或多個彎曲/曲率的工件。深滾壓系統(tǒng)可以包括定位器240、深滾壓工具210和計算機數(shù)控(CNC)機床230。深滾壓系統(tǒng)200可以進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)270，其包括例如液壓壓力泵、儀器、和傳感器，其原位監(jiān)視、控制和記錄過程參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)270可以被連接以控制定位器240、深滾壓工具210和/或CNC機床230。定位器240可以定位工件290，使得一側(cè)可接近深滾壓工具210。可以配置定位器240和深滾壓工具210，使得一個移動同時另一個靜止。在另一個實例中，可以配置定位器240和深滾壓工具210，使得兩者移動。

深滾壓工具210可以包括深滾壓頭220。深滾壓頭220包括通常在形狀上球形或圓柱形的元件，來接觸工件290的表面，以向工件290的表面引入局部低塑性形變。圖3A描繪了示例性頭320，所述示例性頭320包括球面球元件322，其可以通過球夾持器324被液壓靜力地懸浮。腔326可以容納加壓的液體，諸如冷卻劑或油。球面球322可以在球夾持器324內(nèi)以任意方向旋轉(zhuǎn)。球面球322可以具有例如大約0.05英寸至大約1英寸的直徑。

深滾壓工具可以可選地包括圓柱形的元件。圖3B描繪了可以圍繞如軸325所示的固定軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形元件321。圓柱形元件321可以具有例如0.1英寸直徑乘0.25英寸長度至3.0英寸直徑乘12英寸長度的尺寸。

深滾壓系統(tǒng)200可以包括計算機數(shù)控(CNC)機床230。雖然本文中稱為CNC機床，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解CNC機床230可以包括多軸CNC機床，以及常規(guī)機床。例如，CNC機床230可以是立式機床、鉆床、銑床、組合加工中心機床、或常規(guī)機床。CNC機床230可以控制深滾壓工具210施加在工件290的表面上的位置和力。

圖4描繪了根據(jù)本教導(dǎo)形成曲面結(jié)構(gòu)的示例性方法400。雖然示例性方法400描述了由金屬工件形成曲面金屬結(jié)構(gòu)，但是也考慮其它工件和曲面結(jié)構(gòu)，包括復(fù)合工件和曲面復(fù)合結(jié)構(gòu)。在410，提供金屬工件，其將形成為曲面金屬結(jié)構(gòu)。如圖5A中所示，金屬工件290可以是由鋁、鈦、鋼或其它可以形成在交通工具諸如飛機上使用的曲面金屬結(jié)構(gòu)的金屬制成的金屬結(jié)構(gòu)。金屬工件可以是平的或包括曲面/彎曲。它還可以包括其它結(jié)構(gòu)元件，諸如，例如，開口、窗等。如圖2中側(cè)視圖中所示，金屬工件290可以包括第一側(cè)291和第二側(cè)292。第一側(cè)291對應(yīng)于圖2中上表面，和第二側(cè)292對應(yīng)于面向定位器240的下表面。金屬工件290可以具有大約2英寸或更小的厚度，大約1英尺或更大的長度，和大約0.5英尺或更大的寬度。待形成飛機機翼結(jié)構(gòu)的示例性工件可以具有上至大約150英尺的長度和上至大約40英尺的寬度。

在圖4的420，金屬工件可以定位在定位器上，使得一側(cè)可接近深滾壓工具。例如，返回參考圖2，定位器240可以定位工件290，使得深滾壓工具210可以物理接觸工件290的上表面291。

在430，深滾壓工具可以通過向工件的表面施加壓縮力向工件引入塑性形變。返回參考圖2，CNC機床230可以被編程，使得深滾壓工具210向工件290的第一表面291施加范圍從0.05ksi至150ksi的壓縮力。例如，0.1ksi至15ksi的壓縮力可以被施加至鋁合金，或0.1ksi至30ksi的壓縮力可以被施加至鈦合金。

通過相對于工件移動深滾壓工具同時連續(xù)施加壓縮力，可以將塑性形變引入至工件的第一部分。通過控制由深滾壓工具施加至表面的力和當(dāng)深滾壓工具沿表面移動時深滾壓工具的路徑等參數(shù)，曲面可被引入至工件以形成曲面結(jié)構(gòu)。例如，CNC機床230可以被編程以相對于工件290移動深滾壓工具210同時連續(xù)施加壓縮力至表面291。例如，深滾壓工具210可以相對于工件290以0.01英寸/秒至20英寸/秒的速率移動。

CNC機床230可以被編程以當(dāng)深滾壓工具210沿第一表面291行進(jìn)時控制深滾壓工具210的路徑。例如，CNC機床可以控制深滾壓工具的移動，使得塑性形變可以被引入至工件的一個或多個部分。如本文所使用的，術(shù)語部分指經(jīng)歷深滾壓的工件的一部分。例如，部分可以是工件上的圓形或多邊形區(qū)域。部分還可以是深滾壓工具在其之上行進(jìn)的一個或多個線段。圖5A-C顯示了工件290的第一表面291的俯視圖。顯示了第一表面291上若干示例性路徑510、520和530。實例中的每個表示當(dāng)深滾壓工具向工件的表面的部分引入塑性形變時深滾壓工具可以行進(jìn)的路徑。圖5A顯示了多個路徑510a、510b、510c...510n，其中每個路徑對應(yīng)于工件的部分。例如，第一部分515a、第二部分515b和第三部分515c代表工件290中已經(jīng)引入塑性形變的部分。部分515a、515b和515c中每個分別對應(yīng)于路徑510a、510b和510c。例如，塑性形變可以通過施加壓縮力同時沿路徑510a移動深滾壓工具被引入工件290的第一部分515a。

圖5B描繪了另一個實例路徑520。雖然描繪為單個路徑，但是深滾壓工具210被調(diào)節(jié)以改變其方向和/或位置以處理工件290的多個部分。圖5C描繪了仍另一個實例路徑。路徑530a、530b和530c是矩形的并且每個處理工件290的單獨的部分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，其它形狀路徑——例如圓形或螺旋路徑——被考慮，并取決于眾多因素，包括期望的曲面、材料的類型、工件的大小、工件在定位器上的取向和曲面結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用。例如，不同路徑可以被用于向工件引入相同的曲面。

深滾壓工具210可以沿相同路徑移動一次或多次，例如1至10次，同時施加壓應(yīng)力。而且，當(dāng)深滾壓工具210沿路徑移動時，由深滾壓工具210施加的壓縮力的量可以變化。

在圖4的440，深滾壓工具可以被調(diào)節(jié)，因此壓縮力被施加至工件的第二部分。參考圖5A，在深滾壓工具210沿路徑510a移動一次或多次之后，深滾壓工具210可以被調(diào)節(jié)，使得其施加壓縮力同時在沿路徑510b移動一次或多次。這向金屬工件290的第二部分515b引入塑性形變。如先前所討論的，當(dāng)深滾壓工具210沿路徑510b移動時，由深滾壓工具210施加的壓應(yīng)力可以是恒定的或變化的。當(dāng)深滾壓工具210沿路徑510b移動時由深滾壓工具210施加的壓應(yīng)力可以與沿路徑510a施加的壓應(yīng)力相同或不同。雖然描繪為平行路徑，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解取決于期望的曲面(一個或多個)路徑的方向可以變化。

在450，深滾壓工具可以被調(diào)節(jié)，因此壓縮力被施加至工件的一個或多個額外的部分。參考圖5C，深滾壓工具210可以被調(diào)節(jié)，使得其施加壓應(yīng)力同時沿路徑510c移動一次或多次。這向金屬工件290的第三部分515c引入塑性形變。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，部分的數(shù)目、路徑的位置、沿每個路徑經(jīng)過的數(shù)目和壓應(yīng)力可以變化以形成期望的一個或多個曲面。

在向工件的第一、第二和一個或多個額外的部分施加壓縮力之后，曲面被引入。如圖6中所示，曲面金屬結(jié)構(gòu)600可以由金屬工件290形成。工件的第一表面291對應(yīng)于金屬結(jié)構(gòu)600的凸的曲面表面691。換句話說，在工件290的第一表面291上施加某一范圍內(nèi)的壓縮力導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)600中凸的曲面。凸的曲面可以具有從大約1英寸至大約300英尺、或大約5英寸至200英尺、或大約12英寸至大約50英尺的半徑。深滾壓可以被用于形成具有大約2英寸或更小的厚度、大約1英尺或更大的長度和大約0.5英尺或更大的寬度的曲面金屬結(jié)構(gòu)600。

圖7描繪了另一個深滾壓系統(tǒng)，其包括同時引入壓縮殘余應(yīng)力至工件的兩側(cè)的兩個工具。示例性深滾壓系統(tǒng)700可以包括具有第一元件720的第一深滾壓工具710、第一計算機數(shù)控(CNC)機床730和第一控制系統(tǒng)770，所述第一控制系統(tǒng)770可以包括，例如，液壓壓力泵、儀器和傳感器，其原位監(jiān)視、控制和記錄過程參數(shù)。深滾壓系統(tǒng)700可以進(jìn)一步包括具有第二元件722的第二深滾壓工具712、第二計算機數(shù)控(CNC)機床732和第二控制系統(tǒng)772，所述第二控制系統(tǒng)772可以包括，例如，液壓壓力泵、儀器和傳感器，其原位監(jiān)視、控制和記錄過程參數(shù)。

深滾壓系統(tǒng)700可以包括定位器740，其可以定位工件790，使得第一側(cè)791可接近第一深滾壓工具710和第二側(cè)792可接近第二深滾壓工具712。雖然描繪為垂直配置，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解考慮其它配置。深滾壓系統(tǒng)700可以被用于通過同時或連續(xù)地在側(cè)791和792上引入壓縮殘余應(yīng)力以在工件790上形成一個或多個曲面。在另一個實例中，可以通過首先向側(cè)791和然后向側(cè)792交替地引入壓縮殘余應(yīng)力，然后根據(jù)需要重復(fù)，在工件790中形成曲面。

公開的深滾壓系統(tǒng)可以被并入現(xiàn)有的制造諸如例如用作飛機蒙皮的金屬板的曲面結(jié)構(gòu)的工作流程。返回參考圖4和6，使用深滾壓過程400形成曲面結(jié)構(gòu)可以提供額外的優(yōu)勢。例如，與在深滾壓之前的表面粗糙度相比，曲面結(jié)構(gòu)600的表面粗糙度保持相同或可以被改善。圖8顯示了在深滾壓7050鋁之前和之后的表面粗糙度測量的結(jié)果。在深滾壓之前，對四個樣品——編號1至4，測量表面粗糙度。在四個不同的位置進(jìn)行測量。在深滾壓之前的表面粗糙度在大約70-130微英寸變化，如圖8的左側(cè)所顯示的。在深滾壓之后和任意將改變表面粗糙度的表面處理之前，在相同的四個位置進(jìn)行測量。如圖8的右側(cè)所顯示的，表面粗糙度降低至大約30-55微英寸。相反，通過噴丸或激光沖擊硬化形成彎曲結(jié)構(gòu)顯著地增加表面粗糙度并需要隨后的表面處理來降低表面粗糙度，然后移動至制造工作流程中下一步驟。

使用深滾壓形成曲面結(jié)構(gòu)還可以提供更高和更深的殘余應(yīng)力。這可以提高曲面形成的生產(chǎn)率和效率并允許形成較寬范圍的曲面曲率。疲勞性質(zhì)也可以被更深和更高的殘余應(yīng)力增強。圖9顯示了機器加工的、噴丸硬化的和深滾壓的7050鋁樣品的殘余應(yīng)力輪廓。與機器加工和噴丸硬化相比，對深滾壓樣品測量的殘余應(yīng)力更高和更進(jìn)一步延伸入樣品。對于在0.7ksi下深滾壓的樣品，殘余應(yīng)力在距樣品表面0.02英寸的深度處為大約-10ksi或更大。對于在1.5ksi下深滾壓的樣品，殘余應(yīng)力在距樣品表面0.02英寸的深度處為大約-20ksi或更大。相反，機器加工的和噴丸硬化的樣品顯示了在0.02英寸的深度處小于大約-5ksi的殘余應(yīng)力。

盡管提出本教導(dǎo)的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是在具體實例中提出的數(shù)值被盡可能精確報道。然而，任何數(shù)值固有地包含必然源自它們各自的測試測量中存在的標(biāo)準(zhǔn)偏差的某些誤差。而且，應(yīng)當(dāng)理解本文公開的所有范圍包括其中包容的任何和所有子范圍。例如，“小于10”的范圍可以包括最小值0和最大值10之間(和包括0和10)的任何和所有子范圍，即，具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范圍，如，1至5。在某些情況中，對于參數(shù)所陳述的數(shù)值可以取負(fù)值。在該情況中，如陳述為“小于10”的范圍的實例值可以假設(shè)為負(fù)值，如，-1、-2、-3、-10、-20、-30等。雖然已經(jīng)關(guān)于一個或多個實施闡明本教導(dǎo)，但是可以對闡明的實例進(jìn)行變化和/或修改，而不背離所附權(quán)利要求的精神和范圍。例如，應(yīng)當(dāng)理解，雖然過程被描述為一系列動作或事件，但是本教導(dǎo)不受這樣的動作或事件的順序限制。一些動作可以以不同的順序發(fā)生和/或與本文中描述與那些動作隔開的其它動作或事件同時地發(fā)生。再者，根據(jù)本教導(dǎo)的一個或多個方面或?qū)嵤┓绞綀?zhí)行方法可以不需要所有過程階段。應(yīng)當(dāng)理解，結(jié)構(gòu)零件和/或加工階段可以被添加，或現(xiàn)有結(jié)構(gòu)零件和/或加工階段可以被移除或修改。進(jìn)一步，本文描繪的一個或多個動作可以在一個或多個單獨的動作和/或階段中進(jìn)行。此外，就術(shù)語“包括(including、includes)”、“具有(having、has)”、“帶有(with)”或其變體在具體實施方式中和權(quán)利要求中使用來說，這樣的術(shù)語旨在以與術(shù)語“包含(comprising)”類似的方式包括。術(shù)語“至少一個”被用于表示可以選擇一個或多個列舉的項目。進(jìn)一步，在本文中的討論和權(quán)利要求中，關(guān)于兩個材料使用的術(shù)語“上”，一個在另一個“上”表示在材料之間至少一些接觸，而“之上”表示材料是接近的，但可能具有一個或多個額外的中間材料，使得接觸是可能的但不是必需的?！吧稀被颉爸稀倍紱]有暗示本文所使用的任何方向性。術(shù)語“共形的”描述下面的材料的角由共形的材料保持的涂層材料。術(shù)語“大約”指示列舉的值可以有一些改變，只要改變不導(dǎo)致過程或結(jié)構(gòu)與闡明的實施方式不一致。最后，“示例性”指示描述被用作實例，而不是暗示其是理想的。從本文公開內(nèi)容的說明和實踐考慮，本教導(dǎo)的其他實施方式對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的。旨在說明書和實例被僅認(rèn)為示例性的，本教導(dǎo)的真正范圍和精神由所附權(quán)利要求規(guī)定。

進(jìn)一步，公開內(nèi)容包括根據(jù)下面條款的實施方式：

條款1.由工件形成曲面結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括：

提供包括第一側(cè)和第二側(cè)的工件，該工件具有大約2英寸或更小的厚度；

將工件定位在定位器上，使得工件的第一側(cè)可接近深滾壓工具；

利用深滾壓工具向工件的第一側(cè)施加壓縮力；

相對于工件移動深滾壓工具同時連續(xù)施加壓縮力，以向工件的第一部分引入塑性形變；

調(diào)節(jié)深滾壓工具以接觸工件的第二部分并相對于工件移動深滾壓工具，以向工件的第二部分引入塑性形變；和

調(diào)節(jié)深滾壓工具以向工件的一個或多個額外的部分引入塑性形變，以向工件的第一側(cè)引入凸的曲面。

條款2.根據(jù)條款1的方法，其中凸的曲面具有大約1英寸至大約300英尺的半徑。

條款3.根據(jù)條款1的方法，其中工件的第一部分、第二部分和額外的部分各自包括鄰近的線段。

條款4.根據(jù)條款1的方法，其中工件的第一部分、第二部分和額外的部分在工件的第一側(cè)上各自包括正方形或矩形區(qū)域。

條款5.根據(jù)條款1的方法，其中深滾壓工具包括具有0.05英寸至1英寸的直徑的球面球或一個或多個圓柱體，每個圓柱體具有0.1英寸直徑乘0.25英寸長度至3.0英寸直徑乘12英寸長度的尺寸。

條款6.根據(jù)條款1的方法，其中由深滾壓工具施加至工件的部分的壓縮力的量的范圍為從0.1ksi至30ksi。

條款7.根據(jù)條款1的方法，其中相對于工件移動深滾壓工具包括以0.01英寸/秒至10英寸/秒的速率移動深滾壓工具。

條款8.根據(jù)條款1的方法，其中相對于工件移動深滾壓工具以向工件的第一部分、第二部分或一個或多個額外的部分引入塑性形變包括在工件的相同部分之上移動深滾壓工具1次至10次。

條款9.根據(jù)條款1的方法，其中在由深滾壓工具引入塑性形變之后曲面結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的表面粗糙度等于或小于在由深滾壓工具引入塑性形變之前工件的第一側(cè)的表面粗糙度。

條款10.根據(jù)條款1的方法，其中由深滾壓工具引入的塑性形變包括位于工件的表面處或靠近工件的表面處的殘余壓應(yīng)力。

條款11.根據(jù)條款1的方法，其中工件包括金屬或復(fù)合材料。

條款12.根據(jù)條款1的方法，其中由深滾壓工具施加以向工件的第一部分引入塑性形變的力的量變化。

條款13.根據(jù)條款1的方法，進(jìn)一步包括：

利用第二深滾壓工具向工件的第二側(cè)施加另一壓縮力，以向工件的第二側(cè)的部分引入塑性形變。

條款14.根據(jù)條款13的方法，其中當(dāng)壓縮力被施加至第一側(cè)時，向第二側(cè)施加另一壓縮力同時發(fā)生。

條款15.在交通工具上使用的結(jié)構(gòu)，其包括：

具有2英寸或更小的厚度、1英尺或更大的長度、和0.5英尺或更大的寬度的板；和

包括凸的曲面的板的第一側(cè)，該凸的曲面具有大約1英寸至大約300英尺的半徑，其中在第一側(cè)上的凸的曲面通過深滾壓過程引入；

和其中包括凸的曲面的板的第一側(cè)進(jìn)一步包括小于或等于表面粗糙度值Ra1的表面粗糙度值Ra2，其中Ra1是在深滾壓過程之前板的表面粗糙度和Ra2是在深滾壓之后的表面粗糙度值。

條款16.根據(jù)條款15的板，其中殘余應(yīng)力在距板的表面0.02英寸的深度處為大于大約-10ksi。

條款17.根據(jù)條款15的板，其中殘余應(yīng)力在距板的表面0.02英寸的深度處為大于大約-20ksi。

條款18.由工件形成曲面結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其包括：

定位工件的定位器；

包括工具元件的第一深滾壓工具，其能夠向工件的第一側(cè)施加0.1ksi至30ksi的壓縮力；和

連接至第一深滾壓工具的第一計算機數(shù)控(CNC)機床，

其中第一CNC機床控制第一深滾壓工具相對于工件以0.01英寸/秒至10英寸/秒的速率移動，和

其中第一CNC機床控制由第一深滾壓工具向工件的第一側(cè)引入曲面，該曲面具有大約1英寸至大約300英尺的半徑。

條款19.根據(jù)條款18的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二深滾壓工具和第二CNC機床，其中第二深滾壓工具被定位以向工件的第二側(cè)施加第二壓縮力。

條款20.根據(jù)條款18的系統(tǒng)，其中當(dāng)?shù)诙顫L壓工具向工件的第二側(cè)施加第二壓縮力時，第一深滾壓工具可以同時向工件的第一側(cè)施加第一壓縮力。

基于與工件的常規(guī)平面或加工表面平行的平面，限定該申請中所使用的相對位置的術(shù)語，而無論工件的取向如何。該申請中所使用的術(shù)語“水平”或“橫向”被限定為與工件的常規(guī)平面或加工表面平行的平面，而無論工件的取向如何。術(shù)語“縱向”指與水平垂直的方向。關(guān)于常規(guī)平面或加工表面在工件的上表面上限定術(shù)語諸如“上”、“側(cè)”(如在“側(cè)壁”中)、“高于”、“低于”、“之上”、“上部”和“之下”，而無論工件的取向如何。