通过层间金属板增强的层压复合材料弯曲和加固元件的制作方法
【专利摘要】本发明的名称是通过层间金属板增强的层压复合材料弯曲和加固元件。提供弯曲和加固支架并且包含金属增强板的层压增强元件，以及制造该元件的方法。在连接位置处的金属增强板消除了对用于啮合连接器的额外外部连接增强件的需求。
【专利说明】通过层间金属板增强的层压复合材料弯曲和加固元件
【技术领域】
[0001]本公开涉及层压的复合材料元件的增强。各种实施方式涉及纤维增强的层压复合材料加固和弯曲元件。
【背景技术】
[0002]碳纤维增强塑料(“CFRP”)广泛用于提供具有高的强度与重量比的结构元件。碳纤维增强塑料由包括嵌入有碳纤维的热固性或热塑性聚合物(“树脂”)基体的聚合的复合材料制造。通过纤维增强的板的层以及随后将所述板粘合以形成复合材料元件可以形成CFRP结构元件。这些复合材料广泛用于航空器结构，例如，机体、机翼以及航空器外壳的其它部件。这些复合材料可通过复合材料元件的层之间的薄金属板增强以便增强元件的结构完整性。
[0003]CFRP也用于形成用于结构比如航空器的弯曲和加固元件。弯曲和加固元件通常是细长元件，其形成为具有抵抗绕位于截面中的轴弯曲的截面。I截面、T截面和C截面是这些元件的实例。形成层压CFRP板的这类元件提供了如此元件，其具有沿元件对于弯曲和加固有利的强度。然而，将负荷在例如与其它元件或部件的连接处施加到这些元件呈现出困难。
[0004]CFRP元件沿着沿包含所述元件的板前进的方向提供显著的强度。然而这些元件经过其厚度——从板到板的方向——的强度主要是板间粘结料的强度和支撑纤维的板的塑料基体的强度。那些强度的量级小于在纤维延伸方向上的纤维增强板的强度。这种较低经过厚度的强度在与弯曲和加固元件的连接处呈现出问题。这些连接可通过延伸经过开口的常规连接器，比如螺栓或铆钉，所述开口在CFRP元件的经过厚度的方向上延伸。通过造成形成元件的板脱层(delamination)或者对其内嵌入纤维的基体造成损害，由这类连接器施加到CFRP元件的负荷可损害CFRP元件。这种损害通常出现在负荷路径将方向从一个平面改变成相对所述一个平面倾斜的另一个平面的区域中(例如，当从凸缘过渡到辐板(web)时的半径设计(radius detail))。
[0005]图1显示已知的用于与I截面CFRP元件10连接的增强件。元件10通过两个分开的大致平行的凸缘14和16形成，凸缘14和16通过在凸缘14和16之间延伸并且与凸缘14和16大致垂直的辐板12连接。图1图示了两个连接增强件——半径杆块22和弯头26。半径杆块22和弯头26从表面17经过凸缘16强化与元件10的连接，表面17面向与凸缘14相对的方向。连接器24和28延伸经过凸缘16以连接到与表面17相邻的部件或元件。
[0006]连接器24包括位于半径杆块22上的部分以及延伸经过半径杆块22和凸缘16的另一个部分。邻近凸缘16与表面17相对的表面放置半径杆块22，以将经过连接器24施加的任何负荷分布到凸缘16。连接器28类似地延伸经过弯头26和凸缘16。另外，弯头26延伸与辐板12相邻，并且连接器30延伸经过弯头26和辐板12，以额外地增强元件10的凸缘16与辐板12的完整性，并且将负荷从连接器28转移至辐板12。[0007]半径杆块、弯头以及类似的用于将负荷施加到CFRP元件的连接增强件提供CFRP元件所需的连接强度。这类连接增强件是在包括与弯曲或加固元件比如元件10的连接的结构组装期间必须放置和固定的额外部件。这些额外的部件以及将其组装到结构中所需的工作增加了包含弯曲或加固元件比如元件10的结构的成本，并且增加了组装那些结构的工作。
【发明内容】
[0008]在一个方面，描述了层压的弯曲和加固元件，其被制造以在没有外部增强元件比如半径杆块和弯头的情况下支撑通过连接器施加的连接负荷。
[0009]在另一个方面，描述了层压的碳纤维增强塑料弯曲和加固元件，其被制造以在没有外部增强元件的情况下支撑通过啮合所述元件的连接器施加的负荷，并且将负荷转移到与连接器啮合元件的位置相邻的元件部分。
[0010]在又另一个方面，描述了层压的弯曲和加固元件，其包括在所述元件内的增强层，所述增强层提供强度以支撑施加到所述元件的负荷。
[0011]在又另一个方面，提供了制造层压元件的方法，所述层压元件的构型用于弯曲和加固元件并且包含元件内的增强层。
[0012]在额外的方面，提供了制造层压元件的方法，所述层压元件的构型用于弯曲和加固元件并且提供强度以便在没有外部增强件比如半径杆块和弯头的情况下将负荷从连接器转移至所述元件。
[0013]在又额外的方面，描述了将金属板形成为CFRP元件的一部分一连接器在此啮合所述元件一的形状，以及将金属板层压至CFRP元件中以增强所述元件。
[0014]在又另一个方面，描述了将金属板形成为CFRP元件的一部分一连接器在此啮合所述元件一的形状和CFRP元件的一个或多个相邻部分的形状，以及将金属板层压至CFRP元件中以在连接器位置处增强元件并且增强到CFRP元件的相邻部分的过渡。
[0015]根据本公开内容的又另一个方面，公开了制造具有用于支撑弯曲的截面形状并且具有局部连接增强的层压细长元件的方法，所述方法包括:将一个或多个金属板形成为元件的一个或多个选择部分的形状；将一个或多个金属板放置在可固化柔性层片之间以形成分层组件；和将所述组件固化以形成增强元件；其中可固化柔性层片包括碳纤维并且所述层片用粘合剂基体浸溃。
[0016]其中金属板由钛形成；其中形成金属板的步骤包括将两个或更多金属板形成为元件的选择部分的形状；并且放置金属板的步骤进一步包括将粘膜施加到第一金属板的表面并且将第二金属板与粘膜相邻放置；其中形成金属板的步骤包括将两个或更多金属板形成为元件的选择部分的形状；并且放置金属板的步骤进一步包括将两个或更多金属板彼此相邻放置，其中相邻金属板之间具有一个或多个层片；其中放置步骤进一步包括将金属板放置在第一可固化层片和第二可固化层片之间，和将第三可固化层片与金属板边缘相邻放置并且从第一可固化层片和第二可固化层片之间的金属板延伸；其中形成一个或多个金属板的步骤包括形成所述板以从细长元件的凸缘部分延伸至细长元件的相邻辐板部分；并且，其中形成金属板的步骤包括形成两个或更多板，每个板形成以延伸从细长元件的凸缘部分的外缘沿着该凸缘部分至细长元件的相邻辐板部分的凸缘距离，并且金属板随后从细长元件的凸缘部分沿细长元件的辐板部分延伸辐板距离，随着金属板的凸缘距离增加，金属板的辐板距离也增加，并且放置两个或更多金属板的步骤包括将具有较长凸缘距离的金属板与具有较短凸缘距离的板相邻放置，使得与具有较短凸缘距离和辐板距离的相邻金属板相t匕，具有较长凸缘距离的金属板从细长元件的凸缘部分的外缘更远地延伸，并且随后沿细长元件的辐板部分更远地延伸。
[0017]根据本公开内容的又另一个方面，公开了制造具有用于支撑弯曲的截面形状并且具有局部连接增强的层压细长元件的方法，所述方法包括:将一个或多个金属板形成为元件的一个或多个选择部分的形状；将一个或多个金属板放置在可固化柔性层片之间以形成第一分层组件；将可固化柔性层片彼此相邻放置以形成第二分层组件；将第一分层组件与第二分层组件相邻且接触放置，和将第一分层组件和第二分层组件固化以形成增强元件。
[0018]其中形成金属板的步骤包括将两个或更多金属板形成为第一分层组件的选择部分的形状；并且放置金属板的步骤进一步包括将两个或更多金属板彼此相邻放置，其中相邻金属板之间具有一个或多个层片；并且，其中形成一个或多个金属板的步骤包括形成所述板以从第一分层组件的凸缘部分延伸至第一分层组件的相邻辐板部分；其中形成金属板的步骤包括形成两个或更多板，每个板形成以延伸从细长元件的凸缘部分的外缘沿着该凸缘部分至细长元件的相邻辐板部分的凸缘距离，并且金属板随后从细长元件的凸缘部分沿细长元件的辐板部分延伸辐板距离，随着金属板的凸缘距离增加，金属板的辐板距离也增力口，并且放置两个或更多金属板的步骤包括将具有较长凸缘距离的金属板放置与具有较短凸缘距离的板相邻，使得与具有较短凸缘距离和辐板距离的相邻金属板相比，具有较长凸缘距离的金属板从细长元件的凸缘部分的外缘更远地延伸，并且随后沿细长元件的辐板部分更远地延伸。
[0019]根据本公开内容的又另一个方面，公开了具有用于支撑弯曲的截面形状的增强的层压细长元件，其包括:多个形成具有截面形状的细长元件的可固化层片的层，所述截面形状支撑绕位于所述截面中的轴的弯曲；和在细长元件中的层片之间的一个或多个形成的金属板；并且所述可固化层片与在其间的金属板一起固化以形成单一元件。
[0020]其中开口在元件包括金属板的位置处延伸经过元件，所述开口(孔)被设定尺寸以接收通过元件的连接器；其中可固化层片包括碳纤维，并且所述层片用粘合剂基体浸溃；其中一个或多个金属板由钛形成；其中形成的金属板从增强元件的凸缘部分延伸至增强元件的相邻辐板部分；其中形成的金属板包括两个或更多金属板，每个板形成以延伸从增强的层压元件的凸缘部分的外缘沿着该凸缘部分至增强的层压元件的相邻辐板部分的凸缘距离，并且金属板随后从增强的层压元件的凸缘部分沿增强的层压元件的辐板部分延伸辐板距离，随着金属板的凸缘距离增加，金属板的辐板距离也增加，并且两个或更多金属板被放置在增强的层压元件内，使得具有较长凸缘距离的金属板与具有较短凸缘距离的金属板相邻，并且与具有较短凸缘距离和辐板距离的相邻金属板相比，具有较长凸缘距离的金属板从增强的层压元件的凸缘部分的外缘更远地延伸，并且随后沿增强的层压元件的辐板部分更远地延伸；和，其中所述元件包括T形元件、I形元件、C形元件和帽形元件中的一种。
[0021]已经讨论的特征、功能和优势可以在本公开的各实施方式中独立地实现，或可以在另外其它实施方式中组合，参考下面的描述和附图可见进一步的细节。
[0022]附图简述[0023]图1图解具有用于连接增强的半径杆块和弯头的现有技术I截面元件。
[0024]图2显示可体现本发明的弯曲和加固元件。
[0025]图3是C形截面的凸缘和一部分相邻辐板的截面。
[0026]图4是C形截面的凸缘和一部分相邻辐板的另一种构型的截面。
[0027]图5是C形元件以及用于制造所述元件的铺叠形式的透视图。
[0028]图6是T形截面的截面。
[0029]图7是图6所示的T形截面的部件的截面。
[0030]图8是由所述元件的部件形成的I形元件以及用于制造所述元件的铺叠形式的透视图。
[0031]图9是用于元件的焊接的T形金属增强件的截面。
[0032]图10是包含图9所示的增强件的T形元件的截面。
[0033]图11是用于层压元件的挤压的T形金属增强件的截面。
[0034]图12是包含图11所示的增强件以及进一步增强件的层压T形元件的截面。
【具体实施方式】
[0035]描述的实施方式涉及支撑由层压元件施加的负荷，包括通过连接器施加的负荷。具体而言，描述了由层压的纤维增强板并且通过薄金属板形成的弯曲和加固元件。金属板可以在弯曲和加固元件内连接器延伸经过所述元件的位置处提供。薄金属板从连接器延伸以加强层压的弯曲或加固元件来承载通过连接器施加的负荷。
[0036]现将在下文中参考附图更充分地描述各实施方式，附图中显示了这些实施方式。然而，各种实施方式可以以许多不同的形式体现，并且不应被解读为限制于本文提出的实施方式。相反地，这些实施方式是具有权利要求所指出的全部范围的实例。同样的参考数字在全文中指同样的元件。
[0037]图2显示具有可通过层压的碳纤维增强板形成的不同截面的四种弯曲和加固元件。元件32是具有C形截面的元件，和元件34是具有帽形截面的元件。元件36是具有I形截面的元件，和元件38是具有T形截面的元件。元件32和34可形成为单个部件，如下面描述的。元件36和38可由多个部件形成，也如下面描述的。
[0038]图3是具有C形截面的元件比如元件32的部分40的截面。图3显示沿凸缘方向从外侧48延伸至辐板部分44的凸缘42，其中部分40弯曲大约90度，使得辐板部分44大致垂直于凸缘42延伸至辐板部分46，其从部分44的方向并沿着部分44的方向继续。
[0039]部分42、44和46包含碳纤维增强层片66的层。碳纤维增强层片66从凸缘42的外侧48延伸经过凸缘42、经过辐板部分44并且继续经过辐板部分46。CFRP层片66 (也被称作可固化柔性层片)在0.005和0.010英寸厚之间，并且可以是带子或织物，并且还可用热固性或热塑性粘合剂基体浸溃。凸缘42和辐板部分44还包含钛板68，其从外侧48沿凸缘42延伸并且延伸到辐板部分44中。钛板68 (也被称作金属板)在0.004和0.020英寸厚之间。该厚度范围为CFRP板提供有利的层压。钛板68随着所述元件弯曲以经过凸缘42并且沿辐板部分44延伸。如图3所示，每个钛板68被至少放置在两个碳纤维增强层片66之间并且经过凸缘42延伸到辐板部分44中。钛板68随着其与外侧48的距离增加而沿着辐板44从凸缘42延伸渐进地更大的距离。随着距凸缘42的距离增加，因为所述位置处钛板68的数量减少，所以辐板部分44沿凸缘方向的宽度降低。因为辐板部分46仅由碳纤维增强层片66组成，所以其宽度保持恒定。
[0040]图4是C形截面比如元件32的部分50的截面。图4显示从外侧48沿凸缘方向延伸到辐板部分74的凸缘42，其中所述元件弯曲大约90度，使得辐板部分74与凸缘42大致垂直地延伸到辐板部分76，其从部分74的方向并沿着部分74的方向继续。部分42、74和76包含从外侧延伸经过凸缘42、辐板部分74和辐板部分76的碳纤维增强层片66的层压层。如图4所示，钛板68从外侧48延伸经过凸缘42和辐板部分74。钛板608随着部分50弯曲以沿辐板部分74远离凸缘42延伸。钛板68随着其与外侧48的距离增加而从凸缘42沿辐板74延伸渐进地更大的距离。在钛板68沿辐板部分74最远程度附近开始，碳纤维增强层片66与钛板78相邻放置并且沿辐板部分74和76延伸。如图4所示，形成部分凸缘42和辐板部分74的碳纤维增强层片66从外侧48延伸经过凸缘42、辐板部分74并且继续经过辐板部分76。随着距凸缘42的距离增加，由于碳纤维层片66从钛板68继续沿凸缘部分74和76延伸，所以辐板部分74保持大约相同的宽度。
[0041]图3所示的部分40的钛板68被放置在两个碳纤维增强层片66之间。图4所示的部分50的钛板68放置与一个或多个钛板68相邻。在图4所示的部分50的相邻钛板68之间施加粘膜。
[0042]图5显示放置在形成的支架78内的C形通道元件32，所述支架78被成形以支撑元件32。元件32是可由碳纤维增强层片66和钛板68形成的层压元件。元件32通过铺叠工艺在支架78中形成。钛板68被形成为图3和4所示的弯曲构型，并且随后除油(degrease)。随后对钛板应用溶胶-凝胶过程。如果需要任意持续时间的储存，则将底漆层施加至弯曲钛板。如上所述，碳纤维增强层片66和弯曲钛板68彼此相邻放置在形成的支架78中。铺叠工艺包括施加用于在相邻层片66之间形成增强的层片66的粘合剂。对于诸如图4所示的部分50的构型——其中钛板彼此相邻，在相邻钛板68之间施加粘膜。在将层片66和钛板68铺叠到上述构型之后，其在适当的升高温度下并且在周围压力下被真空装袋并固化，以将层片66的树脂固化并且将层片66与钛板68粘合。固化工艺产生单一复合材料元件。
[0043]图6显示CFRP元件80的截面，其形成具有连接到辐板84的凸缘的T形部分。凸缘82在从第一外侧92至第二外侧94的宽度方向上延伸。凸缘82形成从第一外侧92延伸到第二外侧94的顶表面96。福板84从凸缘82与凸缘顶表面96相对地延伸。
[0044]T形元件80由四个部件形成:外部凸缘部分102、两个成角部分104和106、以及间隙填充面条状物(noodle) 108。外部凸缘部分102从第一外侧92延伸至第二外侧94并且从凸缘顶表面96延伸以形成从凸缘顶表面96朝辐板84延伸的一部分凸缘82。成角部分104具有凸缘部分112，其形成从第一外侧92延伸到辐板84的凸缘82的部分，并且随后弯曲以从凸缘82与凸缘顶表面96相对地延伸来形成辐板84的部分。凸缘部分112与外部凸缘部分102相邻，使得凸缘部分112与外部凸缘部分102共同形成与第一外侧92相邻的凸缘。成角部分106具有凸缘部分122，其形成从第二外侧94延伸到辐板84的凸缘82的部分，并且随后弯曲以从凸缘82与凸缘顶表面96相对地延伸来形成辐板84的部分。凸缘部分122与外部凸缘部分102相邻，使得凸缘部分122与外部凸缘部分102共同形成与第二外侧94相邻的凸缘。成角部分104和106与邻近凸缘外部部分102彼此汇合(meet)，并且彼此相邻地延伸以形成辐板84。凸缘外部部分102和成角部分104和106在与成角部分弯曲相邻的位置处束缚空穴。面条状物108与凸缘外部部分102以及成角部分104和106相邻以填充该空穴。面条状物108可由粘合剂填料或粘合剂填料与压制纤维组合形成。可选地，面条状物可由低密度泡沫形成。
[0045]外部凸缘部分102由碳纤维增强层片66的层压层形成。CFRP层片66在0.005和
0.010英寸厚之间，并且可以是带子或织物，并且用热固性或热塑性粘合剂基体浸溃。
[0046]成角部分104和106由碳纤维增强层片66的层压层形成，并且在形成部分凸缘82的区域和辐板84的区域中，也由钛板68形成。钛板68在0.004”和0.020”厚之间。该厚度范围为CFRP板提供有利的层压。如图6和7所示，钛板68从第一外侧92和第二外侧94延伸并且分别经过成角部分104和106的凸缘部分112和122。钛板68随着成角部分104和106弯曲以沿辐板84远离凸缘82延伸。钛板68分别在过渡区域114和124中从凸缘112和122延伸。成角部分104和106的碳纤维增强层片66分别从第一外侧92和第二外侧94延伸，分别经过凸缘部分112和122，并且随后分别经过过渡部分114和124进入辐板84的部分116和126中。如显示的，成角部分104和106的每个钛板68放置在两个碳纤维增强层片66之间。
[0047]如图6和7所示，钛板68延伸通过凸缘部分112和122。在每个成角元件104和106内，钛板68随着其与第一外侧92和第二外侧94的距离分别增加而从凸缘82沿辐板84延伸渐进地更大的距离。此外，对于距第一外侧92以及第二外侧94相同距离的钛板68，钛板68从凸缘82沿辐板84延伸的距离相同，以便产生图6所示的对称构型，其中最长的钛板68放置在辐板84的中间。如图6和7所示，分别形成成角部分104和106的碳纤维增强层片66分别从第一外侧92和第二外侧94延伸经过凸缘部分112和122，分别经过过渡部分114和124，并且继续经过辐板部分116和126。随着与凸缘82的距离增加，因为所述位置处钛板的数量降低，所以辐板84沿着第一外侧92和第二外侧94之间的方向的宽度降低。在仅由碳纤维增强层片66组成的辐板部分116和126中，辐板84的宽度保持恒定。
[0048]T形元件80可通过共胶接(共粘合，co-bonding)工艺制造。通过铺叠碳纤维增强板66以形成外部凸缘部分102并随后将所述部分预固化，预固化外部凸缘部分102。通过将钛板68形成为如上所述并且如图6和7所示的构型，可制造两个成角部分104和106。如上通过参考C形通道元件32所述地，制备钛板。随后预固化两个成角部分104和106以形成元件80的单独部件。预固化的外部凸缘部分102、成角部分104和106以及面条状物108被组装并真空装袋。组件随后在升高温度和压力的高压釜中固化，以形成单一复合材料元件。
[0049]图8显示了如上所述由多个预固化部件形成元件的备选方案。图8显示由两个C形元件132和两个外部凸缘部分102形成的I截面元件36。每个元件132与如上所述的元件32类似地形成。在工具144周围各自形成两个C形元件132，使得每个元件132的辐板134以及凸缘136和138与工具144相邻，而不是支架诸如在其内形成元件的支架78。辐板134的表面朝向与工具144相对。元件132彼此相邻放置，使得朝向与工具144相对的每个元件的表面与其它元件132的辐板134的相对朝向表面相邻。面条状物108与在相对延伸的凸缘136和138之间的元件132相邻放置。外部凸缘部分102由碳纤维增强层片66形成，并且与相对延伸的凸缘136和138相邻放置。组件被真空装袋并且在升高温度和压力的高压釜中固化。该过程仅需要一个固化步骤以形成单一复合材料元件。[0050]图9和10显示了 T截面的可选结构，其可将T形元件或辐板形成至I形元件的凸缘部分。图9显示焊接的钛T部分150的截面。T部分150由板152和156形成。如图9所示，板152从末端151延伸到末端152。板156从末端155延伸到末端157。放置板156，使得末端155与末端151和153之间位置处的板152相邻，并且板156大致垂直于板152延伸。板156在末端155处被焊接到板152。
[0051]图10显示包括T部分150的T形元件170的截面。外部凸缘部分102与朝向和板156相对的板152的表面相邻地从末端151延伸到末端153。外部凸缘部分102由碳纤维增强层片66的层压层形成。成角部分172和182分别从末端151和153与朝向和外部凸缘部分102相对的板152的表面相邻地延伸到板156。成角部分172和182包括凸缘部分174和184，其分别从末端151和153延伸到板156并且分别弯曲以形成过渡部分176和186，其沿着板156大致垂直于板152并且远离板152延伸。成角部分172和182与上述成角部分104和106类似地由碳纤维增强层片66的层形成，并且也由钛板68形成。靠近板156的过渡部分176和186中的钛板68沿着板156的方向延伸一定距离，该距离大于钛板68从板156更远延伸的距离。在将板156焊接到板152的位置处，将面条状物108放置在板156的任一侧上，以便填充板152，156与成角部分172和182之间的空穴。成角部分172和182的碳纤维增强层片66从钛板68延伸以形成碳纤维增强部分192。T形元件170可形成为单个元件，使得其可被真空装袋，并且在升高温度和压力的高压釜中固化，以在单个步骤中固化来形成单一元件。
[0052]图11和12显示了 T截面的可选结构，其可将T形元件或辐板形成至I形元件的凸缘部分。图11显示元件210，其具有类似于图9所示的T部分150的T形截面。T部分210被挤压为单个元件，其形成大致平坦的凸缘板212、与凸缘板212垂直延伸的大致平坦的辐板板216、和在凸缘板212和板216之间的过渡部分214。
[0053]图12显示包括T部分210的T形元件220的截面。元件220与通过图10显示并且在上面描述的元件170类似。元件220包括具有过渡部分214的元件210,所述过渡部分214形成以符合元件220的相邻成角部分222和232。由成角部分222和232以及元件210没有形成空穴，因此不需要面条状物108来填充空穴。单个钛板68延伸经过成角部分222和232。辐板部分242包括碳纤维增强层片66，其放置在该部分的相对朝向表面上，以从成角部分222和232延伸。T形元件220可形成为单个元件，使得其可被真空装袋并且在升高温度和压力的高压釜中固化，以在单个步骤中固化来形成单一元件。
[0054]在根据本发明形成元件之后，在已经放置钛板用于接收螺栓或其它连接器的位置处通过元件钻孔。
[0055]本发明没有限于使用任何特定形状部分。本发明可适合于各种结构元件，并且可根据本发明以常规结构形状以外的形式制造元件。此外，层压金属板的数量、形状、尺寸和厚度可变化以达到期望的强度。类似地，形成板的金属以及形成纤维增强板的材料可以是实施方式描述之外的。
【权利要求】
1.制造具有用于支撑弯曲的截面形状并且具有局部连接增强的层压细长元件(10)的方法，所述方法包括: 将一个或多个金属板(68)形成为元件的一个或多个选择部分的形状； 将所述一个或多个金属板(68)放置在可固化柔性层片(66)之间以形成分层组件；和 将所述组件固化以形成增强元件。
2.权利要求1所述的方法，其中所述可固化柔性层片(66)包括碳纤维，并且所述可固化柔性层片(66)用粘合剂基体浸溃。
3.任一前述权利要求所述的方法，其中所述金属板(68)由钛形成。
4.任一前述权利要求所述的方法，其中 所述形成金属板(68)的步骤包括将两个或更多金属板(68)形成为所述元件的选择部分的形状；和 所述将所述金属板(68)放置的步骤进一步包括将粘膜施加到第一金属板(68)的表面并且将第二金属板(68)与所述粘膜相邻放置。
5.权利要求1所述的方法，其 中 所述形成金属板(68)的步骤包括将两个或更多金属板(68)形成为所述元件的选择部分的形状；和 所述放置所述金属板(68)的步骤进一步包括将所述两个或更多金属板(68)彼此相邻放置，其中相邻金属板(68)之间具有一个或多个可固化柔性层片(66)。
6.任一前述权利要求所述的方法，其中 所述放置步骤进一步包括将金属板(68)放置在第一可固化柔性层片(66)和第二可固化柔性层片(66)之间，和将第三可固化柔性层片(66)与所述金属板(68)的边缘相邻放置并且从所述第一可固化柔性层片(66)和所述第二可固化柔性层片(66)之间的所述金属板(68)延伸。
7.任一前述权利要求所述的方法，其中 所述形成一个或多个金属板(68)的步骤包括形成所述金属板(68)以从所述细长元件的凸缘部分延伸至所述细长元件的相邻辐板部分。
8.权利要求7所述的方法，其中 所述形成金属板(68)的步骤包括形成两个或更多金属板(68)，每个金属板(68)形成以延伸从所述细长元件的所述凸缘部分的外缘沿着该凸缘部分至所述细长元件的所述相邻辐板部分的凸缘距离，并且所述金属板(68)随后从所述细长元件的所述凸缘部分沿所述细长元件的所述辐板部分延伸辐板距离，随着所述金属板(68)的所述凸缘距离增加，所述金属板(68)的所述辐板距离也增加，并且 所述放置所述两个或更多金属板(68)的步骤包括将具有较长凸缘距离的金属板(68)放置与具有较短凸缘距离的金属板(68)相邻，使得与具有较短凸缘距离和辐板距离的相邻金属板(68)相比，具有较长凸缘距离的金属板(68)从所述细长元件的所述凸缘部分的所述外缘更远地延伸，并且随后沿所述细长元件的所述辐板部分更远地延伸。
9.具有用于支撑弯曲的截面形状的增强的层压细长元件(10)，其包括: 多个形成具有截面形状的所述细长元件的可固化柔性层片(66)的层，所述截面形状支撑绕位于所述截面中的轴的弯曲；和在所述细长元件中的可固化柔性层片(66)之间的一个或多个形成的金属板(68);并且 所述可固化柔性层片(66)与在其间的所述金属板(68) —起固化，以形成单一元件。
10.权利要求9所述的增强的层压元件(10)，其中开口在所述元件包括所述金属板(68)的位置处延伸经过所述元件，所述开口被设定尺寸以接收通过所述元件的连接器。
11.权利要求9至10中任一项所述的增强的层压元件(10)，其中所述可固化柔性层片(66)包括碳纤维，并且所述可固化柔性层片(66)用粘合剂基体浸溃。
12.权利要求9至11中任一项所述的增强的层压元件(10)，其中所述一个或多个金属板(68)由钛形成。
13.权利要求9至12中任一项所述的增强的层压元件(10)，其中所述形成的金属板(68)从所述增强元件的凸缘部分延伸至所述增强元件的相邻辐板部分。
14.权利要求13所述的增强的层压元件(10)，其中所述形成的金属板(68)包括两个或更多金属板(68)，每个金属板(68)形成以延伸从所述增强的层压元件的所述凸缘部分的外缘沿着该凸缘部分至所述增强的层压元件的所述相邻辐板部分的凸缘距离，并且所述金属板(68)随后从所述增强的层压元件的所述凸缘部分沿所述增强的层压元件的所述辐板部分延伸辐板距离，随着所述金属板(68)的凸缘距离增加，所述金属板(68)的所述辐板距离也增加，并且所述两个或更多金属板(68)被放置在所述增强的层压元件内，使得具有较长凸缘距离的金属板(68)与具有较短凸缘距离的金属板(68)相邻，并且与具有较短凸缘距离和辐板距离的相邻金属板(68)相比，具有较长凸缘距离的所述金属板(68)从所述增强的层压元件的所述凸缘部分的所述外缘更远地延伸，并且随后沿所述增强的层压元件的所述辐板部分更远地延伸。
15.权利要求9至14中任一项所述的增强的层压元件(10)，其中所述元件包括T形元件、I形元件、C形元件和帽形元件中的一种。
【文档编号】B32B1/04GK103568446SQ201310314442
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】T·C·威滕伯格 申请人:波音公司