套管的等距视图的图示，其可以围绕对开套筒被放置。
[0047]图10是类似于图6的图示，但其示出间隔构件作为材料带被施加到围绕孔的金属层的区域。
[0048]图11是类似于图3的图示，其示出替代性冷加工方法，其中材料从复合材料层去除。
[0049]图12是类似于图11的图示，但其示出对开套筒已被安装在孔中，为了清楚的目的没有示出心轴组件。
[0050]图13是在图12中被指定为图13区域的图示。
[0051]图14是类似于图13的图示，但其示出对开套筒已被扩展为与金属层接触。
[0052]图15是堆的剖视图，该堆包含复合材料和金属的多个穿插层，对开套筒已被插入通过堆的孔内，但还未扩展为与金属层接触。
[0053]图16是冷加工在复合材料和金属堆中的孔的方法的流程图的图示。
[0054]图17是飞行器生产和使用方法的流程图的图示。
[0055]图18是飞行器的框图的图示。
【具体实施方式】
[0056]参考图1和图2，结构21包含具有紧固接头22的复合材料和金属堆22。在本文中有时也被称为复合材料和金属堆22的堆22可以包括被夹在两个复合材料层26、28之间的单个金属层24，然而堆22也可以包括复合材料层26、28和金属层24的任何数量或组合，在最简形式中包括单个金属层24和单个复合材料层26。通过穿过对应孔40的一个或更多个紧固件30将在示出的接头20中的层24、26、28紧固在一起，其中所述孔穿过层24、26、28。在该范例中，紧固件30包括具有柄32、头部34和如螺母36的保持器的螺栓，不过紧固件30可以是适用于该应用的任何各种其他紧固件形式，例如但不限于埋头铆钉。
[0057]根据下文讨论的所公开实施例，孔40被冷加工以便在围绕孔40的金属层24的区域38(图2)内形成残余压缩应力。这些残余应力给金属层24提供了疲劳抗性，并且试图阻止在围绕孔40的金属层24内随时间可能形成的任意小裂纹。
[0058]如将在下面更详细讨论的，在堆22已被组装后，冷加工方法可以完全地从堆22的一侧45来执行。所公开的冷加工方法通过仅施加力到金属层24且同时基本上避免向复合材料层26、28的任意直接施力被执行，其中该直接施力可能使复合材料层26、28变形或对复合材料层26、28具有其他不良影响。
[0059]现参考图3和图4，为了冷加工孔40，可以包括但不限于对开套筒42的可扩展工具从堆22的一侧45被插入孔40内。对开套筒42包括其内具有纵向狭缝50的大体圆柱形壁52以及将对开套筒42安放在围绕孔40的表面46上的圆周肩44。对开套筒42是中空的且具有外直径D2，该外直径通常名义上小于孔40的内直径D1。
[0060]对开套筒42可以由任何合适的材料形成，该材料是基本刚性的和不可压缩的，但其是可屈服的以允许对开套筒42扩展。如将在下面讨论的，通过仅在对开套筒42和金属层24之间产生干涉来实现围绕孔40的金属层24的区域38的冷加工。
[0061]在一个实施例中，可以通过在对开套筒42和金属层24之间插入如带状间隔构件48的材料来获得在对开套筒42和金属层24之间的期望的干涉。间隔构件48可以基本围绕对开套筒42的整个圆周延伸。间隔构件48可以具有一定高度H，其基本等于金属层24的厚度t。间隔构件48具有一定厚度T，这取决于应用，但当对开套筒42已扩展时其足以维持在对开套筒42的外直径D2和复合材料层26、28之间的间隙G。
[0062]在图4所示的实施例中，在对开套筒42的外直径D2上形成间隔构件48，或者该间隔构件48可以被附接到对开套筒42的外直径D2，然而正如下面将讨论的，其他技术也可以被用于在对开套筒42和复合材料层26、28之间产生期望的间隙G。
[0063]现参考图5和图6,心轴56可以被滑动地容纳在对开套筒42内并且穿过具有被安放在堆22的表面上的环形唇62的头部60。在头部60上的合适的牵引器63与心轴56相耦合。牵引器63可以包括任何合适的装置，如气压缸等，其向上地拉动58心轴56通过对开套筒42。在另一些实施例中，心轴56可以被推动而不是拉动通过对开套筒42。心轴56包括具有外直径D3的扩大的头部部分56a,该外直径D3大于对开套筒42的内直径。
[0064]当心轴56被拉动58通过对开套筒42时，头部部分56a促使对开套筒42径向扩展68(图6)。如图7所示，对开套筒42的径向扩展促使间隔构件48与金属层24接触。间隔构件48传送并且施加向外的径向力F到围绕孔40的金属层24上。径向力F导致在金属层24的区域38中的材料屈服并且被置于在张力状态中。当对开套筒42从孔40去除时，在区域38中的金属材料从张力状态转变为压缩状态。
[0065]应当注意，对开套筒42和内部心轴56的组合仅仅是可以被用于实施本公开的方法的广泛的工具的示例。例如，但不限于，可以通过使用可扩展心轴(未示出)以及被放置在金属层24和可扩展心轴之间的间隔构件48来实现仅金属层24具有的期望的干涉。
[0066]图8和图8A示出对开套筒42的一种形式，其类似于上述讨论的在图4_7中所示的。在这个例子中，具有高度H和厚度t的带状间隔构件48围绕对开套筒42的圆周延伸。间隔构件48可以包括合适的不可压缩材料，其可以通过使用任何各种技术被形成在壁52上或附接到壁52。例如，间隔构件48可以通过电镀、火焰喷涂、激光烧结或微焊接材料到壁52上而被直接地形成在壁52上。在另一实施例中，在图8B中所示，间隔构件48a可以通过使用蚀刻、机械加工或其他材料去除工艺从对开套筒42去除材料而与对开套筒42 —体成形。
[0067]参考图9，在另一实施例中，在对开套筒42和材料层24之间的期望的干涉可使用间隔构件48b来获得，该间隔构件48b包括套管54，其可以滑过对开套筒42并且在壁52上的期望的纵向位置固定就位、与金属层24对齐。
[0068]图10示出用于获得期望的干涉的又一种技术，该期望的干涉用于仅接触和冷加工金属层24。在这个实施例中，间隔构件48c包括具有厚度t的材料层，其被直接地形成在围绕孔40的金属层24的区域上。形成间隔构件48c的材料通过使用电镀、微焊接、火焰喷涂、激光烧结或其他合适的附加工艺可以被施加到金属层24。在冷加工金属层24后，可以通过铰孔40至最终期望的孔直径，或通过其他合适的材料去除技术，来去除间隔构件48c。
[0069]现注意指向图11、图12和图13，其示出仅冷加工金属层24同时基本避免与复合材料层26、28相接触的方法的又一实施例。如图11所示，围绕孔40从每个复合材料层26、28去除材料70的厚度t。材料70可以使用任何合适的材料去除技术被去除，如通过机械加工。替代性地，在堆22被组装之前，孔40可以被形成在金属层24内，其直径小于完孔40的最终直径。通过使用这些技术中的任一种，复合材料层26、28相对于在孔40内的金属层24凹陷。因此，在金属层24内的孔40的直径小于在复合材料层26、28中的任一个中的孔的直径。由于在直径上的这些差异，金属层24的内边缘72突出至孔40内超过复合材料层26、28。
[0070]图12和图13示出对开套筒42已被安装在孔40内，但在它通过内部心轴(未示出)被扩展之前。如最好参见图13，在对开套筒壁52和金属层24之间存在少量间隙65以适应对开套筒壁52到孔40内的插入。参考图14，对开套筒42的扩展导致对开套筒壁52接合金属层24的突出的内边缘72并且施加力F于金属层24。因为复合材料层26、28的边缘相对于金属层的突出的内边缘72凹进，所以当对开套筒