[发明专利]用于形成壳体预制件的编织纤维结构

说明书

本发明涉及一种呈带的形式的纤维结构(100)，该纤维结构在近侧部件(110)和远侧部件(120)之间纵向(X)地延伸给定长度(L100)，而在第一侧边缘(101)和第二侧边缘(102)之间侧向(Y)地延伸给定长度(I100)，所述纤维结构包括纵向延伸的多层经纱或股线和侧向延伸的多层纬纱或股线的多层或三维编织，其特征在于，纤维结构的第一部分(P1)在纤维结构的近侧部件(110)和中间部件之间包括碳纤维纬纱或股线，并且其中，纤维结构的第二部分(P2)在中间部件和远侧部件之间包括玻璃纤维纬纱或股线。

技术领域

本发明涉及一种用于制造纤维结构(texture)的工艺，该工艺可以特别地但非排它性地用于形成由复合材料制成的航空发动机风扇壳体的纤维增强件。

背景技术

复合材料壳体的制造始于生产带状的纤维结构，该纤维结构通过在多层经纱和多层纬纱之间进行三维编织而产生。将由此获得的纤维结构在具有要制造的壳体形状的模具或工具上缠绕若干圈，并保持在模具和形成反模具的部段之间，以获得纤维预制件。

一旦已经产生了纤维预制件，即，在缠绕纤维结构的最后，通过反模具闭合承载纤维预制件的工具，然后将其运送到烘箱或烤炉中，其中，通过基质对预制件进行致密化，尤其能够通过将树脂注入和聚合到纤维预制件中以获得该基质。

壳体必须通过捕获摄取在发动机内部的碎屑或离心投射的叶片或叶片碎片来提供保持功能，以防止它们穿过壳体并到达飞行器的其它部件。

现有技术的壳体通常令人满意地执行该功能。然而，某些壳体在叶片脱离并投射到壳体中时对叶片冲击的机械阻力方面仍然有进一步改善的空间。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种具有带的形式的纤维结构，该纤维结构在近侧部件和远侧部件之间纵向地延伸给定长度，而在第一侧边缘和第二侧边缘之间侧向地延伸给定宽度，该纤维结构具有在纵向延伸的多层经纱或股线和侧向延伸的多层纬纱或股线之间的三维或多层编织，

其特征在于，在纤维结构的近侧部件和中间部件之间存在的纤维结构的第一部分包括碳纤维纬纱或股线，并且其中，在中间部件和远侧部件之间存在的纤维结构的第二部分包括玻璃纤维纬纱或股线。

纤维结构的第一部分是刚性的，而纤维结构的第二部分是弹性可变形的。术语“刚性”和“弹性可变形”应当以相对的方式理解，即，第一部分比第二部分更刚性，并且相关地第二部分比第一部分更弹性可变形。换言之，第一部分所具有的硬度高于第二部分，硬度的差异是由更软玻璃纤维的存在和更硬的碳纤维的存在而产生的。玻璃纤维通常具有比碳纤维更高的断裂伸长率：对于玻璃纤维小于2％，而对于碳纤维大于3％。

在一个示例性实施例中，纤维结构的第二部分可包括比第一部分更多的玻璃纤维纱线或股线。换言之，第二部分中的玻璃纤维纱线或股线的体积比可以大于第一部分中的玻璃纤维纱线或股线的体积比(相对于在所考虑的部分中所有纱线或股线所占据的体积来定义该体积比)。纤维结构的第一部分可包括比第二部分更多的碳纤维纱线或股线。换言之，第一部分中的碳纤维的纱线或股线的体积比可以大于第二部分中的碳纤维的纱线或股线的体积比。仅纤维结构的第二部分可以包括玻璃纤维或股线。

旨在缠绕该纤维结构若干圈以形成由复合材料制成的壳体的纤维增强件。第一部分旨在形成该纤维增强件的径向内部部分(绕组的第一圈)。第二部分旨在形成该纤维增强件的径向外部部分(绕组的最后圈)。

发明人发现，能够通过给予该壳体的纤维增强件的第一圈显著的刚度以及给予该增强件的最后圈可变形性来提高壳体对被脱离的叶片的冲击的抵抗力，这些最后圈在冲击期间在变形方面承受最大的压力。