[发明专利]使用复合模件制造结构的方法以及由此制成的结构

说明书

技术领域

本公开一般地涉及制造复合结构的技术，更特别地涉及通过将复合模件连接在一起制造大型复合结构的方法。

背景技术

可以使用能够以较高速率将复合材料放下的高级纤维铺放(高级铺丝，AFP)机制造大型复合结构如航空器机身外壳。获得较高的单位产率的一种方法可以通过提供较多数量的AFP机来完成，但是，就机器成本、加工和工厂房屋面积而言，使用额外的AFP机可能导致需要大量的资金投资。

因此，需要以较低的资金投资和生产费用来获得相对高的产率的制造方法。还需要相对灵活并依靠比AFP机更简单的设备的制造方法。

发明内容

依据所公开的实施方式，提供了制造复合结构、尤其是大型复合结构的方法，其使用较低成本的设备提供较高的产率。通过以单独制造然后连接在一起并共固化的模件制造大型结构，可以减少生产时间。所述结构的单个模件可以使用合适大小的设备并行制造，总地来说，其相较于传统的AFP机器可以能够有更高的材料铺放速率。所公开的方法也允许使用能够操作可能需要的多种形式的材料的设备，以满足结构的特定区域的负载要求。

依据一个公开的实施方式，提供了制造复合结构的方法，所述方法包括：形成多个复合模件，每个模件都具有边缘；和，沿其边缘连接所述模件。可以使用所述模件边缘之间的、可以包括一个或多个搭接斜面(overlapping ramps)的楔面接头(嵌接)来连接所述模件。可以通过形成小圆齿状图案的多个楔面接头将相邻模件连接在一起，其中所述模件包括单向的、方位不是0或90度的增强纤维。

依据另一公开的方法实施方式，制造复合结构包括：形成多个多层复合模件；将所述复合模件组装在一起，包括在至少某些模件之间形成楔面接头；和，在形成所述楔面接头之后共固化所述模件。可以通过邻接类似层的相邻模件或通过搭接所述类似层形成所述楔面接头。

依据进一步公开的实施方式，用于航空器的复合结构包括：多个复合层压模件，每个复合层压模件都具有边缘；和，用于沿其边缘连接所述模件的楔面接头。每个所述模件包括多层。邻接数个模件的类似层在楔面接头处可以是邻接的或搭接的。在一个变化中，所述楔面接头可以是指形接头，某些所述邻接模件之间的接头可以形成小圆齿状图案。

公开内容的实施方式满足了对使用合适大小的、代表较低资金投资的设备制造大型复合结构的方法的需求。公开的实施方式也满足了对高度灵活并允许结构的多个模件并行形成的制造方法的需求。

1.制造复合结构的方法，包括：

形成多个复合模件，每个所述复合模件具有边缘；和

沿其边缘将所述模件连接在一起。

2.根据权利要求1所述的方法，其中连接所述模件包括在所述模件的各自边缘之间形成楔面接头。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述模件包括相对方位轴形成约45度的角的预浸渍纤维，并且其中：

将所述模件连接在一起包括形成接头，所述接头沿所述模件的边缘限定了小圆齿状图案。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述模件连接在一起包括沿所述模件的边缘形成楔面接头。

5.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述模件包括至少两个边缘，以及将所述模件连接在一起包括：

分别沿所述至少两个边缘在所述模件之间形成至少两个楔面接头。

6.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述模件包括多个层，并且沿其边缘将所述模件连接在一起包括：

沿所述边缘搭接至少某些所述层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述模件包括多个层，并且沿其边缘将所述模件连接在一起包括：

沿所述边缘充分地邻接所述层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述模件连接在一起包括沿所述模件的边缘形成至少一个楔面接头。

9.根据权利要求1所述的方法制造的大型航空器结构。

10.制造复合结构的方法，包括：

形成多个多层复合模件；

将所述复合模件组装在一起，包括在至少某些所述复合模件之间形成楔面接头；和，

在形成所述楔面接头之后共固化所述复合模件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中形成楔面接头包括邻接连接在一起的至少某些模件的相邻模件的所述层。

12.根据权利要求10所述的方法，其中形成楔面接头包括充分地搭接连接在一起的至少某些模件的相邻模件的所述层。

13.根据权利要求10所述的方法，其中：

形成所述多层复合模件包括铺放纤维增强复合材料层，其纤维方位横过所述模件的边缘延伸，以使所述边缘形成小圆齿状图案，和