[发明专利]复合材料部件、形成复合材料部件的方法和系统

说明书

本公开涉及复合材料部件、形成复合材料部件的方法和系统。所述复合材料部件包括复合材料的多个层片。至少一个层片是混合层片。所述混合片材是由多个不同层片块限定的，并且所述多个不同层片块中的至少一个不同层片块限定与所述多个不同层片块中的至少一个其他不同层片块的对应层片块性质不同的至少一种层片块性质。所述方法包括选择至少一个不同层片块并且定位所述至少一个不同层片块。所述方法还包括选择至少一个其他不同层片块并且定位所述至少一个其他不同层片块。所述系统包括限定复合材料部件和/或执行所述方法的系统。

技术领域

本公开涉及包括混合层片的复合材料部件、形成复合材料部件的方法和/或形成复合材料部件的系统。

背景技术

复合材料部件通常包括复合材料的多个层片或层。在复合材料处于未固化状态并随后固化以将各层片结合在一起和/或硬化各层片产生复合材料部件时，各层片通常一次层叠或堆叠一层。各层片可包括大复合材料片材，这些复合材料片材是手动或机械地层叠以条带形式设置在成形表面上的一定长度的复合带和/或是通过将一定长度的复合带缠绕在成形表面上来获得的。

通常，复合材料部件内的给定层片或层具有恒定或至少基本上恒定的材料性能。作为示例，所述复合材料可遍及给定层片和/或复合材料的纤维取向可在给定层片内是恒定或至少基本上恒定。

尽管这种常规复合材料部件在某些情况下可能是有效的，但是制造它们可能是耗时的。另外地或另选地，常规复合材料部件内的层片的均匀性可能需要诸如基于复合材料部件的最高应力区域来保守地设计整个复合材料部件。如此，复合材料部件的其余部分可能被过度设计，由此增加成本，增加重量和/或降低制造效率。此外，利用常规复合材料制造技术来形成具有复杂形状的复合材料部件可能具有挑战性。因此，存在对包括混合层片的复合材料部件、形成复合材料部件的方法和/或形成复合材料部件的系统的需要。

发明内容

本文中公开了包括混合层片的复合材料部件、形成复合材料部件的方法和形成复合材料部件的系统。复合材料部件包括复合材料的多个层片。所述多个层片中的至少一个层片是混合层片。所述混合片材通过多个不同层片块限定，并且所述多个不同层片块中的至少一个不同层片块限定与所述多个不同层片块中的至少一个其他不同层片块的对应层片块性质不同的至少一种层片块性质。

所述方法包括从不同层片块的选集中选择至少一个不同层片块，并且将所述至少一个不同层片块定位在沿着层叠心轴的层叠表面的预定位置处，以限定所述复合材料部件的所述混合层片的第一区域。所述方法还包括从所述不同层片块的选集中选择至少一个不同层片块，并且将所述至少一个不同层片块定位在沿着所述层叠表面的其他预定位置处，以限定所述混合层片的第二区域。

所述系统包括层叠心轴，所述层叠心轴限定层叠表面，所述层叠表面被配置为接收所述复合材料的多个层片并且将所述复合材料的多个层片成形为所期望的部件轮廓。所述系统还包括不同层片块的选集，并且所述不同层片块的选集中的每个不同层片块被配置为设置在沿着所述层叠表面的至少一个预定位置。所述系统还包括定位装置。所述定位装置被编程为从所述不同层片块的选集中选择所选择的不同层片块并且将所选择的不同层片块定位在沿着所述层叠心轴的对应预定位置处，以至少部分限定所述复合材料部件。

附图说明

图1是可包括复合材料部件和/或利用可根据本公开的系统和/或方法来制造的飞机的示例的示意图。

图2是根据本公开的复合材料部件的示例的示意性例示。

图3是例示了可被包括在复合材料部件中和/或可与根据本公开的系统和/或方法一起利用的不同层片块的选择示例的示意性俯视图。

图4是例示了可被包括在复合材料部件中和/或可与根据本公开的系统和/或方法一起利用的不同层片块的选择示例的示意性侧视图。

图5是例示了根据本公开的混合层示例的示意性俯视图。