[发明专利]动能吸收方法和动能吸收增强复合材料制品

说明书

本发明公开了一种动能吸收方法和一种动能吸收增强复合材料制品。一种增强复合材料制品包含第一板层、第二板层和第三板层。第一界面材料位于第一板层和第二板层之间。第二界面材料位于第二板层和第三板层之间。材料性能变化、几何结构变化、空间变化或其组合的指定图案被分配到在第一界面材料中确定的选定位置或分配在与第二界面材料相比在第一界面材料中确定的选定位置之间。该图案足以可测量地改变粘附性、韧性、强度、模量或其组合。该制品允许当第一、第二和第三板层从动能接收高于分离阈值的力时，通过使第一板层从第二板层和/或使第二板层从第三板层部分地分层，将载荷分配在图案上。

技术领域

本发明涉及一种动能吸收方法和一种动能吸收增强复合材料制品。

背景技术

飞机、航天器和其他结构可能受到各种外来物体的撞击。示例包括碎片(诸如轮胎胎面、岩石等)、冰雹、微流星体等。结构的破坏会严重损坏内部部件并影响结构完整性，甚至导致飞机、航天器和其他交通工具结构的灾难性损失。

携带燃料的飞机、航天器和其他交通工具结构可能在地面撞击期间遭受燃料外壳的破坏。存在各种自密封燃料囊和撞击外壳结构，其目的是在这种事件期间抵抗燃料外壳的破坏。考虑这些目的设计的已知燃料囊和外壳结构通常由织物或单向纤维制成。然而，期望减少燃料囊和外壳结构的质量，同时仍然提供同样的抗破坏性或增加抗破坏性。

因此，应当理解，减少结构破坏的更有效的材料对于受到外来物体撞击的飞机、航天器和其他交通工具结构将是有益的。更有效的材料表现出更高的比强度(强度/密度)，有时称为强度重量比。类似地，更有效的抗破坏燃料囊和外壳结构将是有益的。与已知的结构材料相比，具有更高效率的材料以更少质量的结构材料保持或增加了对破坏的抵抗力。

发明内容

一种动能吸收方法包括提供一种增强复合材料制品，所述增强复合材料制品包含第一板层、不同于第一板层的第二板层以及不同于第一板层和第二板层的第三板层。第一界面材料位于第一板层和第二板层之间。第二界面材料位于第二板层和第三板层之间。材料性能变化、几何结构变化、空间变化或其组合的指定图案被分配到在第一界面材料中确定的选定位置或分配在与第二界面材料相比在第一界面材料中确定的选定位置之间。该图案足以可测量地改变粘附性、韧性、强度、模量或其组合。基体材料至少部分地包封第一板层、第二板层和第三板层。该方法另外包括当第一板层、第二板层和第三板层从动能接收高于分离阈值的力时，通过使第一板层从第二板层和/或使第二板层从第三板层部分地分层，将载荷分配在图案上。

一种动能吸收增强复合材料制品包括第一板层、不同于第一板层的第二板层以及不同于第一板层和第二板层的第三板层。第一界面材料位于第一板层和第二板层之间。第二界面材料位于第二板层和第三板层之间。该制品包括材料性能变化、几何结构变化、空间变化或其组合的指定图案，该图案被分配到在第一界面材料中确定的选定位置或分配在与第二界面材料相比在第一界面材料中确定的选定位置之间。该图案足以可测量地改变粘附性、韧性、强度、模量或其组合。基体材料至少部分地包封第一板层、第二板层和第三板层。

另一种动能吸收增强复合材料制品包括内板层、不同于内板层的第一背侧板层以及不同于内板层和第一背侧板层的第二背侧板层。剥离材料(release material)在内板层和第一背侧板层之间并与内板层和第一背侧板层接触。剪切材料在第一背侧板层和第二背侧板层之间并与第一背侧板层和第二背侧板层接触。该制品包括材料性能变化、几何结构变化、空间变化或其组合的指定的第一图案，该第一图案被分配到在剥离材料中确定的选定位置。该第一图案足以可测量地改变粘附性、韧性、强度、模量或其组合。该制品包括材料性能变化、几何结构变化、空间变化或其组合的指定的第二图案，该第二图案被分配到剪切材料中确定的选定位置。该第二图案足以将粘附性、韧性、强度、模量或其组合可测量地改变到与第一图案不同的程度。基体材料至少部分地包封内板层、第一背侧板层和第二背侧板层。

已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实现，或者可以在另一些实施例中组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图看出。