[发明专利]具有阻止特征的夹层结构及其制造方法

说明书

技术领域

本公开大体涉及复合结构，并且更具体地涉及具有分段式核芯和整体式阻止特征/阻止部件（arrestment feature）的复合夹层结构。

背景技术

各种应用中使用的一种复合结构类型包括被夹在一对复合面板之间的核芯，有时这也被称为夹层结构。当核芯包括多个核芯部分/元件（例如被连结在一起的多核芯节段）时，结构可以被称为“核芯覆层/核心块”。这些结构中的核芯可以由各种材料中的任意材料形成，所述材料包括但不限于蜂窝型、泡沫型和轻木（balsa）材料，这里仅列出一些。面板可以由纤维增强树脂构成的多个层压层板形成。

有时在这些夹层结构的面板的局部区域内存在不一致。例如，面板可以包含空隙、凹坑或多孔，这些缺陷可以产生于制造面板时或者之后在夹层结构的使用寿命期间。例如，物体冲击面板会导致在面板的一个或更多个层板中产生局部分离/脱粘（disbond）或裂纹。除非被阻止，否则分离或裂纹会扩散或传播到局部冲击区域之外的区域。

该问题的一种解决方案是包括在夹层内的子结构以便限制不一致的传播，不过子结构的制造和组装相对昂贵，并且会给夹层结构增加额外重量。此外，公知的子结构解决方案具体地被设计成限制分离或裂纹中一者的传播，而不能限制两者。可能的是结合多个子结构设计以便阻止分离和裂纹二者的传播，不过使用多个子结构会导致整体复合结构设计超过目标重量规格。该问题的另一种解决方案是限制施加于夹层结构的操作应变，并且对于整个结构进行周期性视觉检查，不过这种方法在一些如下应用中是不实际的，即当不能限制和/或预测施加于夹层结构的操作应变时。

因此，需要一种夹层结构，其具有轻质且耐用的核芯，从而能够减少或阻止在结构中会产生的不规则性的传播（例如由于物体冲击所导致的）。

发明内容

根据公开实施例，夹层结构包括轻质分段式核芯，其可以减少或阻止例如由于使用期间在面板上的物体冲击所导致的产生于结构内的不规则性的传播。该结构包括阻止部件，该阻止部件可以容易地且便宜地沿接头整合到核芯内，其中核芯节段沿所述接头拼接在一起。除了阻止不一致性的传播之外，阻止部件还可以改进核芯的强度，并且改进其断裂和结构韧性以及夹层结构的整体承重能力。

根据一种公开实施例，提供一种包括核芯的复合夹层结构，该核芯包括被夹在面板之间的多个核芯节段。阻止构件被设置在核芯和每个面板之间以便阻止面板内不一致性的传播。阻止构件可以包括覆盖核芯节段的边缘的复合包覆物，其包括被夹在核芯和每个面板之间的一部分。阻止构件还可以包括叠覆于核芯节段之间的接头的复合带以及沿接头连结包覆物的粘结层。

根据另一个公开实施例，具有整体式阻止物的复合夹层结构包括被夹在第一和第二多层复合面板之间且连结于此的分段式核芯。核芯包括多个核芯节段，所述多个核芯节段沿其公共边缘之间的接头被拼接在一起。夹层结构还包括复合包覆物（wraps）和复合带。包覆物沿接头覆盖每个核芯节段的边缘并且可以具有C形横截面。相邻核芯节段上的包覆物沿每个接头形成背靠背的C形。复合带相应地覆盖接头并且被夹在每个包覆物和一个面板之间。每个包覆物可以覆盖一个核芯节段的三个相邻侧面。相邻包覆物可以经粘结层被连结在一起。包覆物和带可以包括纤维增强树脂。

根据另一个实施例，提供制造复合夹层结构的方法。方法包括通过形成在多个核芯节段之间的接头来生成核芯，并且将该核芯夹在第一和第二面板之间，这包括将核芯连结到每个面板。方法还包括在核芯和至少一个面板之间沿每个接头形成阻止部件。形成阻止部件可以包括将复合包覆物沿每个接头放置在每个核芯节段上。形成阻止部件还可以包括将复合带放置在包覆物和至少一个面板之间。

8.具有整体式阻止物的复合夹层结构，包括：

第一和第二多层复合面板；

夹在所述第一和第二面板之间且连结于此的分段式核芯，该核芯包括多个核芯节段，所述多个核芯节段沿其公共边缘之间的接头被拼接在一起；以及

在所述第一和第二面板之间的阻止部件，该阻止部件沿所述接头用于阻止不一致性在所述结构内的传播。

9.根据权利要求8所述的复合夹层结构，其中该阻止部件包括：

沿所述接头覆盖每个所述核芯节段的边缘的复合包覆物，相邻核芯节段的包覆物沿每个所述接头形成背靠背的C形横截面，以及

分别覆盖接头且夹在每个所述包覆物和所述第一和第二面板之一之间的复合带。

10.根据权利要求9所述的复合夹层结构，还包括：

粘结地将所述包覆物连结在每个所述接头的每侧上的粘结层。