的厚度大致两倍的球部110。替代地，局部层片118可以具有与连续层片116的厚度不同(即更大或更小)的厚度。此外，如本领域技术人员应理解的，连续层片116和局部层片118中的任一个或二者都可以具有不同厚度。可以为局部层片118的数目和层片厚度使用各种构造。
[0037]如本领域技术人员应理解的，文中示出的1-叶片形桁条102在凸缘114和腹板部108的接缝处还包括T形断面。在铺叠该桁条的多个层片的过程中，圆角填料132可以放置在腹板部108的根部处的小空间内。该圆角填料132具有大致三角形形状，可以由各种材料与合适的粘合剂(例如树脂质的材料)构成，所述各种材料诸如碳纤维(例如编织或非编织的)和树脂材料，或者金属(诸如钛)。圆角填料132的形状和材料被选择为填充腹板108的根部处的空间并结合至桁条102和蒙皮面板100的复合材料，并且还可以在桁条和蒙皮面板的相邻部分之间传递载荷，这取决于圆角填料的材料。有利地，1-叶片形桁条102的该构造在桁条断面的远端处不包括圆角填料，这是因为不存在I形桁条中存在的远端凸缘。减少圆角填料的使用有助于减少零件总数以及制造复杂度，减少制造缺陷的可能性，并且可以改善零件在固化过程中的热稳定性。虽然文中示出和描述了 T形断面桁条，但是也应理解，也可以根据本公开内容构造具有L形断面和单个凸缘(而不是一对凸缘114)的1-叶片形桁条。
[0038]通过穿插的局部层118在腹板部108的远端112上设置球部110，这允许对远端112进行稳定，而没有给连续层片116的平面内增强纤维增加圆角特征，例如为给图3的“I”形桁条增加远侧凸缘需要90°圆角。该构造有助于降低桁条的复杂度，还可以有助于减少多种失效模式。球部110还允许1-叶片形桁条102与没有球部的等同直条叶片形桁条相比构造有更少的复合材料的连续层片116。相对于直条叶片形，在使用了更少数量的连续层片116的同时，穿插的局部层片118在球部110的区域中提供相对低的层间应力，并且提供增加的腹板部108稳定性。
[0039]在桁条102和蒙皮面板100的层片的铺叠体被压至它们各自的模型之后，将整个铺叠体组件放置在高压釜内一起固化(即“共固化”)，使得复合树脂渗入所有的碳纤维层片并且将所有的碳纤维层片结合在一起成为大致一体的或整体的结构。有利地，已发现1-叶片形构造在固化和冷却阶段呈现出良好的热特性。
[0040]在复合铺叠体固化和冷却之后，将整个组件从高压釜中取出，并且可以从该组件去除所有模型、垫板和夹子。此时，未加工的固化组件准备好以不同的方式进一步进行加工或处理，以变成最终的产品。这可以包括修边、切削、成形、铣削、去毛刺等，从而生成最终形状和构造。图9中示出了根据本公开内容的已固化的1-叶片形桁条102和蒙皮段100的一个实施方式在固化后修边前的立体图。如图8和图9的视图所示，连续层片116可以在凸缘114的近侧边缘126处非常良好地对齐，以至于在该位置不需要或不太需要修边。然而，为了确保连续层片16和局部层片118具有足够长度，在初始铺叠时可使这些层片延伸超过桁条的远端112。在固化之后，桁条102的远端112可以被修边以生成图10中示出的均匀的方形端部构造或任何其他期望形状，诸如圆形构造、角形构造、抛物线形构造等。
[0041]1-叶片形桁条102的尺寸可以范围很广。图10的横截面图示出桁条102的多个通用尺寸。在该视图中，球部I1的厚度被标注为Tb，腹板部108的厚度为Tw，凸缘部分114的厚度为Tf。凸缘的总宽度为Wf。桁条的总高度为Hs。腹板的高度(包括球部110)为Hw，球部I1的高度(包括过渡渐缩部130的高度)为Hb。总之，相信理想的是球部110具有的厚度Tb大于腹板部厚度Tw但小于腹板部高度Hw的三分之一。在一个示例性实施方式中，腹板部高度Hw为约2英寸至10英寸，腹板部厚度T w在约0.040英寸至约I英寸的范围内。应明白，腹板部厚度Tw为凸缘厚度T {的两倍。凸缘宽度^可以从约2英寸至8英寸。球部的高度Hb可以为球部110的厚度Tb以及腹板部108的厚度T ￥的函数。在一个实施方式中，Hb的最大值为约1/3 (H w)，Hb的最小值为约7.5* (T b_Tw)。该最小值为10:1过渡渐缩角的1.5倍，总厚度增加值的一半的多倍。也可以使用其他比例。蒙皮的厚度Ts可以为任意厚度。换句话说，为了制造目的，桁条102的尺寸不取决于蒙皮100的厚度；理论上讲，几乎任何尺寸构造的桁条都可以与任何厚度的蒙皮一起使用。应理解，上述尺寸仅是示例性的，也可以使用其他尺寸。
[0042]在一个已制造和测试过的具体实施例中，桁条的总高度氏为3-3/8英寸，腹板部高度扎为3英寸，球部110具有13/16英寸的厚度Tb。在该实施方式中，腹板部厚度Tw为3/8英寸并且凸缘厚度乙为3/16英寸，而总凸缘宽度W {为5-1/8英寸。在该具体实施例中，球部高度Hb为1-3/16英寸，球部渐缩部130的长度为1/2英寸。在该【具体实施方式】中，腹板部108包括总共50个复合材料连续层片，增设了 56个局部层片来生成球部110。这些层片具有的高度从3/4英寸至1-1/4英寸。此外，应理解，上述尺寸仅是示例性的，也可以使用其他尺寸。
[0043]应明白，根据本公开内容的1-叶片形桁条的尺寸在具体应用中可能会至少部分取决于相邻桁条的间距。参看图1，桁条102相互基本平行，以间距Sjg间隔。相信可以使用从5英寸至15英寸的桁条间距Ss。在给定情形中期望的间距可以取决于针对的具体的蒙皮面板以及蒙皮面板会经受的空气动力载荷，以及其他因素，诸如面板的厚度、形状和曲率以及对桁条大小的几何和空间约束。
[0044]文中公开的1-叶片形桁条提供了一种复合面板的桁条，该桁条包括沿着面板100的凸缘114、竖直的腹板部108以及在所述腹板部的自由远端112上的腹板部稳定球部110。虽然在航空器蒙皮面板的环境下介绍了文中所公开的1-叶片形桁条，但是所述桁条不限于该应用。本公开内容可应用到许多不同类型的面板并且可应用于许多不同应用。根据本公开内容构造的蒙皮面板可以用于机翼面板或机身面板，或者用在航空器的其他零件中。该桁条构造的作用有点像附接至航空器蒙皮的I形断面，并且与叶片型桁条相比提供了改进的弯曲刚度和腹板部稳定性，同时保留了叶片形桁条提供的大部分制造成本节约。因而，该构造调整了来自I形断面桁条和叶片型桁条二者的理想特征。该桁条可以取代I形断面，但是包括了更少的零件，同时仍提供改进的弯曲刚度和腹板部稳定性。当与尺寸相当的叶片形桁条相比时，1-叶片形桁条还可以减少为维持弯曲刚度给定蒙皮面板面积所需的桁条数目。在其远端具有球部的该桁条构造在压缩载荷下还提供了良好的抗屈曲强度。有利地，1-叶片形桁条在腹板部的远端处不包括圆角特征，这有助于减少用于复合蒙皮面板制造的零件总数。这有助于减少在蒙皮面板制造中涉及的模型，因此提供了成本节约。
[0045]条款1、一种用于具有内表面的复合面板的叶片形桁条，包括:近侧部分，该近侧部分包括腹板部，所述腹板部附接至所述面板的内表面并从所述内表面大致垂直地延伸，所述腹板部具有腹板部厚度和腹板部高度，并且包括多个连续复合层片；以及自由的远端，该远端具有与所述连续层片穿插并共固化的多个局部层片，所述局部层片基本平行于所述腹板部的所述连续复合层片，所述远端限定球部，所述球部的厚度大于所述腹板部厚度且小于所述腹板部高度的约三分之一。
[0046]条款2、根据条款I所述的叶片形桁条，还包括近侧凸缘，所述近侧凸缘将所述腹板部附接至所述面板。
[0047]条款3、根据条款2所述的叶片形桁条，其中，所述近侧凸缘具有从约2英寸至约8英寸的宽度。
[0048]条款4、根据条款2所述的叶片形桁条，其中，所述近侧凸缘具有从约0.02英寸至约0.5英寸的厚度。
[0049]条款5、根据条款I所述的叶片形桁条，其中，所述球部具有大于约0.04英寸且小于3-1/3英寸的厚度。
[0050]条款6、根据条款I所述的叶片形桁条，其中，所述球部的高度不小于7.5*(所述球部的厚度-所述腹板部的厚度)且不大于所述腹板部的高度的1/3。
[0051]条款7、根据条款I所述的叶片形桁条，其中，所述腹板部的高度从约2英寸至10英寸，所述腹板部的厚度从约0.04英寸至约I英寸。
[0052]条款8、根