用于制造用于风力涡轮的转子叶片的叶片节段的结构构件的方法与流程

本公开大体上涉及风力涡轮，并且更特别地涉及用于制造用于风力涡轮的分节段式转子叶片的叶片节段的诸如梁结构或接纳区段之类的结构构件的方法。

背景技术：

风力被认为是目前可用的最清洁、对环境最友好的能源之一，并且，在这点上，风力涡轮已得到越来越多的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及具有带有一个或多个转子叶片的可旋转毂的转子。转子叶片使用已知的翼型件原理来捕获风的动能。转子叶片将动能以旋转能的形式传送，以便使将转子叶片联接到齿轮箱或在未使用齿轮箱的情况下将转子叶片直接地联接到发电机的轴转动。然后，发电机使机械能转换成可以部署到公用电网的电能。

转子叶片大体上包括典型地使用模制过程来形成的吸力侧壳和压力侧壳，吸力侧壳和压力侧壳在沿着叶片的前缘和后缘的结合线处结合在一起。而且，压力壳和吸力壳是相对轻质的，并且具有并非构造成承受在操作期间施加于转子叶片上的弯矩和其它载荷的结构性质(例如，刚度、抗屈曲性以及强度)。因而，为了提高转子叶片的刚度、抗屈曲性以及强度，典型地使用接合壳半部的内压力侧表面和内吸力侧表面的一个或多个结构构件(例如，相对的翼梁(spar)帽，在其间构造有抗剪腹板)来增强主体壳。翼梁帽和/或抗剪腹板可以由包括但不限于玻璃纤维层压复合物和/或碳纤维层压复合物的各种材料构成。

另外，随着风力涡轮不断在尺寸上增大，转子叶片也不断在尺寸上增大。照此，现代的转子叶片可以构成为在一个或多个接头处联结在一起的节段。因此，某些接头式转子叶片包括第一叶片节段，第一叶片节段具有梁结构，梁结构接纳于第二叶片节段的接纳区段内，第二叶片节段进一步经由一个或多个展向和弦向延伸的销来紧固在一起，所述销将叶片弯矩从一个节段转移到另一个。此外，来自销的反作用经由一个或多个衬套来转移到位于接头位置处的各种轴承块。

对叶片节段的大的结构构件进行机加工可能是复杂的。例如，在某些实例中，可能需要执行复杂的固定过程，以使梁结构或接纳区段紧固就位，以将销孔一致地定位于该部分中。而且，典型地要求昂贵、定制的钻削机，以确保能够在一个装备中钻削该部分，而不必在钻削过程期间移动该部分。此外，如果在钻削过程中存在质量问题，则整个结构构件可能是有缺陷并且不可用的。

因此，本公开涉及解决前面提到的问题的用于制造用于风力涡轮的分节段式转子叶片的叶片节段的结构构件的方法。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可以根据描述而为显然的，或可以通过实践本发明而了解。

在一个方面，本公开涉及一种用于制造用于风力涡轮的分节段式转子叶片的叶片节段的结构构件的方法。该方法包括提供结构构件的模具。模具具有限定结构构件的外表面的外壁。该方法还包括使至少一个工具作业销紧固到外壁，以便将销接头狭槽限定于结构构件中。而且，该方法包括将一个或多个外纤维层铺叠于模具中，以便至少部分地覆盖外壁。(一个或多个)外纤维层具有接纳(一个或多个)工具作业销的至少一个孔。照此，(一个或多个)外纤维层形成结构构件的外表面。此外，该方法包括在模具中将一个或多个结构特征放置于(一个或多个)外纤维层顶上。另外，该方法包括经由树脂材料来对(一个或多个)外纤维层和(一个或多个)结构特征一起进行灌注，以便形成结构构件。

在一个实施例中，结构构件可以包括叶片节段的梁结构和/或接纳区段。在另一实施例中，在模具中将(一个或多个)结构特征放置于(一个或多个)外纤维层顶上可以包括将一个或多个拉挤成型件的第一层放置于(一个或多个)外纤维层顶上。在另一实施例中，在模具中将(一个或多个)结构特征放置于(一个或多个)外纤维层顶上可以包括将一个或多个抗剪腹板放置于(一个或多个)拉挤成型件的第一层和(一个或多个)外纤维层顶上。在这样的实施例中，(一个或多个)抗剪腹板包括接纳(一个或多个)工具作业销的腹板孔。

在另外的实施例中，该方法可以包括：在模具内将一个或多个衬套放置到外壁；以及使(一个或多个)工具作业销紧固于(一个或多个)衬套内。

在额外的实施例中，使(一个或多个)工具作业销紧固到外壁以便将销接头狭槽限定于结构构件中可以包括使从模具的前缘端到模具的后缘端的单个工具作业销紧固。在备选实施例中，使(一个或多个)工具作业销紧固到外壁以便将销接头狭槽限定于结构构件中可以包括使前缘工具作业销紧固于模具的前缘端处并且使分开的后缘工具作业销紧固于模具的后缘端处。在这样的实施例中，前缘工具作业销和后缘工具作业销沿结构构件的弦向方向同轴地对准。

在某些实施例中，将(一个或多个)抗剪腹板放置于(一个或多个)拉挤成型件的第一层和(一个或多个)外纤维层顶上可以包括：将至少一个前缘抗剪腹板放置于模具的前缘端处，以致于(一个或多个)前缘抗剪腹板的前缘孔接纳前缘工具作业销；以及将后缘抗剪腹板放置于模具的后缘端处，以致于(一个或多个)后缘抗剪腹板的后缘孔接纳后缘工具作业销。

在另外的实施例中，该方法可以包括放置一个或多个内纤维层，以便覆盖(一个或多个)拉挤成型件的第一层和(一个或多个)抗剪腹板。在另外的实施例中，该方法可以包括将至少一个心轴放置于一个或多个内纤维层顶上，以便提供用于将结构构件成形于其上的底座形状。而且，心轴可以由可压缩材料构成。另外，该方法可以包括使(一个或多个)内纤维层的端部环绕(一个或多个)心轴折叠。

在若干实施例中，在模具中将一个或多个结构特征放置于(一个或多个)外纤维层顶上可以包括将一个或多个拉挤成型件的第二层放置于一个或多个内纤维层的经折叠的端部顶上。在又一实施例中，该方法可以包括使(一个或多个)外纤维层的端部环绕(一个或多个)拉挤成型件的第二层折叠。

在特定实施例中，模具可以包括第一模具部分和第二模具部分。在这样的实施例中，该方法可以包括：将第二模具部分放置于包含(一个或多个)外纤维层和(一个或多个)结构特征的第一模具部分顶上；以及随后对(一个或多个)外纤维层和(一个或多个)结构特征一起进行灌注，以便形成结构构件。

在额外的实施例中，该方法可以进一步包括在对(一个或多个)外纤维层和(一个或多个)结构特征一起进行灌注以部分地形成销接头狭槽之后，移除前缘工具作业销、后缘工具作业销和/或心轴。

在另一方面，本公开涉及一种用于制造用于风力涡轮的分节段式转子叶片的叶片节段的结构构件的模制成套用具。该模制成套用具包括：第一模具部分，其具有限定结构构件的外表面的外壁；至少一个工具作业销，其紧固到外壁，以便将销接头狭槽限定于结构构件中；以及第二模具部分，其构造成在一个或多个材料放置于其中以形成结构构件之后，与第一模具部分配合，以便产生能够在第一模具部分和第二模具部分内抽吸树脂材料以便对一个或多个材料一起进行灌注的真空。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成其部分的附图图示了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开，在附图中：

图1图示根据本公开的风力涡轮的一个实施例的透视图；

图2图示根据本公开的具有第一叶片节段和第二叶片节段的转子叶片的一个实施例的平面图；

图3图示根据本公开的第一叶片节段的一个实施例的区段的透视图；

图4图示根据本公开的第二叶片节段的位于弦向接头处的区段的一个实施例的透视图；

图5图示根据本公开的具有与第二叶片节段联结的第一叶片节段的风力涡轮的转子叶片的一个实施例的组件；

图6图示根据本公开的风力涡轮的转子叶片的组件的多个支承结构的一个实施例的分解透视图；

图7图示根据本公开的用于制造用于风力涡轮的分节段式转子叶片的叶片节段的梁结构的方法的一个实施例的流程图；

图8图示根据本公开的转子叶片的叶片节段的梁结构的模具的一个实施例的正视图，特别地图示了多个同轴地对准的工具作业销，这些工具作业销布置于模具中，以便在制造过程期间限定梁结构的销接头狭槽；

图9图示图8的模具的正视图，其中，多个外纤维层铺设于其中；

图10图示图8的模具的正视图，其中，拉挤成型件的第一层铺设于外纤维层顶上；

图11图示图8的模具的正视图，其中，多个抗剪腹板在其中限定环绕多个工具作业销配合的孔；

图12图示图8的模具的正视图，其中，多个内纤维层铺设于拉挤成型件的第一层顶上；

图13图示图8的模具的正视图，其中，心轴放置于多个内纤维层顶上；

图14图示图8的模具的正视图，其中，多个内纤维层的端部环绕心轴被折叠；

图15图示图8的模具的正视图，其中，拉挤成型件的第二层放置于多个内纤维层的经折叠的端部顶上；

图16图示图8的模具的正视图，其中，多个外纤维层的端部环绕拉挤成型件的第二层被折叠；

图17图示图8的模具的正视图，其中，第一模具部分和第二模具部分布置在一起，以形成在其中抽吸树脂材料的真空；

图18图示根据本公开而制造的转子叶片的叶片节段的完成的梁结构的正视图；

图19图示根据本公开的转子叶片的叶片节段的梁结构的模具的一个实施例的正视图，特别地图示了单个工具作业销，该工具作业销布置于模具中，以便在制造过程期间限定梁结构的销接头狭槽；以及

图20图示根据本公开的转子叶片的叶片节段的梁结构的模具的另一实施例的正视图，特别地图示了单个工具作业销，该工具作业销布置于模具中，以便在制造过程期间限定梁结构的销接头狭槽。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中图示。每个示例通过本发明的解释而非本发明的限制的方式来提供。实际上，对于本领域技术人员而将为明显的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，能够在本发明中作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的部分而图示或描述的特征能够与另一实施例一起使用以产生再一另外的实施例。因而，意图的是，本发明涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。

现在参考附图，图1图示根据本发明的风力涡轮10的一个实施例的透视图。在所图示的实施例中，风力涡轮10是水平轴线式风力涡轮。备选地，风力涡轮10可以是竖直轴线式风力涡轮。另外，如所示出的，风力涡轮10可以包括：塔架12，其从支承表面14延伸；机舱16，其安装于塔架12上；发电机18，其定位于机舱16内；齿轮箱20，其联接到发电机18；以及转子22，其利用转子轴24来旋转地联接到齿轮箱20。而且，如所示出的，转子22包括可旋转毂26和至少一个转子叶片28，转子叶片28联接到可旋转毂26并且从可旋转毂26向外延伸。如所示出的，转子叶片28包括叶片末梢17和叶片根部19。

现在参考图2，图示了图1的转子叶片28中的一个的平面图。如所示出的，转子叶片28可以包括第一叶片节段30和第二叶片节段32。而且，如所示出的，第一叶片节段30和第二叶片节段32可以各自从弦向接头34沿相反方向延伸。另外，如所示出的，叶片节段30、32中的每个可以包括至少一个壳部件，诸如，压力侧壳部件和/或吸力侧壳部件。第一叶片节段30和第二叶片节段32至少通过延伸到两个叶片节段30、32中的内部支承结构36而连接，以促进叶片节段30、32的联结。箭头38示出了所图示的示例中的分节段式转子叶片28包括两个叶片节段30、32，并且，这些叶片节段30、32通过将内部支承结构36插入到第二叶片节段32中而联结。另外，如所示出的，第二叶片节段包括多个翼梁结构66(在本文中也被称为翼梁帽)，翼梁结构66纵长地延伸，以便与转子叶片28的叶片根部区段35(其在图7中更详细地示出)连接并且与第一叶片节段30的梁结构40(其在图5中更详细地示出)连接。

现在参考图3，图示了根据本公开的第一叶片节段30的区段的透视图。如所示出的，第一叶片节段30包括梁结构40，梁结构40形成内部支承结构36的部分，并且纵长地延伸，以便在结构上与第二叶片节段32连接。而且，如所示出的，梁结构40形成第一叶片节段30的具有从翼梁区段42突出的延伸部的部分，由此形成延伸的翼梁区段。梁结构40包括与吸力侧翼梁帽46和压力侧翼梁帽48连接的抗剪腹板44。

此外，如所示出的，第一叶片节段30可以包括朝向梁结构40的第一端54的一个或多个第一销接头。在一个实施例中，销接头可以包括与衬套处于紧密干涉配合的销。更具体地，如所示出的，(一个或多个)销接头可以包括位于梁结构40上的一个销管52。因而，如所示出的，销管52可以沿展向方向取向。而且，第一叶片节段30还可以包括接近弦向接头34的位于梁结构40上的销接头狭槽50。此外，如所示出的，销接头狭槽50可以沿弦向方向取向。在一个示例中，可能在销接头狭槽50内存在布置成与销管或销(在图6中示出为销53)处于紧密干涉配合的衬套。而且，第一叶片节段30可以包括位于弦向接头34处的多个第二销接头管56、58。因而，如所示出的，第二销接头管56、58可以包括前缘销接头管56和后缘销接头管58。而且，第二销接头管56、58中的每个可以沿展向方向取向。另外，如所示出的，第二销接头管56、58中的每个可以分别包括构造成使压缩载荷分布于弦向接头34处的多个凸缘55、57。

将注意到，位于梁结构40的第一端处的销管52可以与位于弦向接头34处的多个第二销接头管56、58展向地以最佳距离d分离。该最佳距离d可以使得弦向接头34能够承受由于对弦向接头34起作用的剪切载荷而引起的相当大的弯矩。在另一实施例中，使第一叶片节段30和第二叶片节段32连接的销接头中的每个可以包括干涉配合钢衬套式接头。

现在参考图4，图示了根据本公开的位于弦向接头34处的第二叶片节段32的区段的透视图。如所示出的，第二叶片节段32包括接纳区段60，接纳区段60在第二叶片节段32内纵长地延伸，以便接纳第一叶片节段30的梁结构40。接纳区段60包括翼梁结构66，翼梁结构66纵长地延伸，以便与第一叶片节段30的梁结构40连接。如所示出的，第二叶片节段32可以进一步包括销接头狭槽62、64，销接头狭槽62、64用于接纳第一叶片节段30的销管56、58(在图3中示出)，并且形成紧密干涉配合。在一个示例中，多个销接头狭槽62、64中的每个可以分别包括构造成使压缩载荷分布于弦向接头34处的多个凸缘61、63。

现在参考图5，图示了根据本公开的具有与第二叶片节段32联结的第一叶片节段30的转子叶片28的组件70。如所示出的，组件70图示位于具有与第二叶片节段32联结的第一叶片节段30的转子叶片28的外壳部件底下的多个支承结构。而且，如所示出的，接纳区段60包括纵长地延伸并且支承梁结构40的多个翼梁结构66。接纳区段60还包括与梁结构40的销管52沿展向方向连接的矩形扣紧元件72。而且，第一叶片节段30和第二叶片节段32还可以包括分别位于弦向接头34处的弦向部件74、76。而且，如所示出的，弦向部件74、76可以包括允许第一叶片节段30与第二叶片节段32之间的销接头连接的前缘销开口78和后缘销开口80。例如，如所示出的，弦向部件74、76通过销管56和销管58而连接，销管56和销管58与位于前缘销开口78和后缘销开口80中的衬套处于紧密干涉配合。在另一实施例中，翼梁结构66、矩形扣紧元件72以及弦向部件74、76中的每个可以由玻璃增强纤维构成。在该示例中，组件70还可以包括多个接闪器(lighteningreceptor)缆线73，接闪器缆线73嵌入于多个销管或销56、58与附接到弦向部件74、76的衬套连接件之间。

现在参考图6，图示了朝向转子叶片28的接纳区段60的组件70的多个支承结构的分解透视图。如所示出的，成对的翼梁结构66构造成接纳梁结构40，并且包括销接头狭槽82、84，销接头狭槽82、84与梁结构40的销接头狭槽50对准，销管或销53可以通过销接头狭槽50而插入。而且，销53构造成依然在对准的销接头狭槽82、50、84内处于紧密干涉配合，以致于翼梁结构66和梁结构40在组装期间联结在一起。而且，图6还图示扣紧元件72，扣紧元件72包括构造成用于接纳梁结构40的销管52的销接头狭槽86。照此，销管52构造成形成紧密干涉配合销式接头。而且，成对的翼梁结构66可以使用任何合适的粘附剂材料或弹性体密封件来在一端88处联结在一起。

现在参考图7，图示了根据本公开的用于制造用于风力涡轮的分节段式转子叶片的叶片节段的结构构件(诸如，梁结构或接纳区段)的方法的流程图100。大体上，方法100将在本文中参考图1-6中所示出的转子叶片28的梁结构40而描述。然而，应当意识到，所公开的方法100可以利用具有任何其它合适的构造的转子叶片来实施。另外，尽管图7出于图示和讨论的目的而描绘按特定顺序执行的步骤，本文中所讨论的方法还是不限于任何特定顺序或布置。本领域技术人员将使用本文中所提供的公开内容而意识到，在不脱离本公开的范围的情况下，本文中所公开的方法的各种步骤能够以各种方式省略、重排、组合和/或修改。

如在(102)示出的，方法100可以包括提供梁结构40的模具150。如在(104)示出的，方法100可以包括使至少一个工具作业销紧固到模具150的外壁156，以便将销接头狭槽50限定于梁结构40中。例如，如图8中所示出的，模具150的外壁156限定梁结构40的外表面，并且包括前缘端158和后缘端160。而且，如所示出的，前缘工具作业销162可以紧固于模具150的前缘端158处，并且，分开的后缘工具作业销164可以紧固于模具150的后缘端160处。在这样的实施例中，前缘工具作业销162和后缘工具作业销164沿梁结构40的弦向方向同轴地对准，以便适当地限定螺栓接头狭槽50。

返回参考图7，如在(106)示出的，方法100可以包括将一个或多个外纤维层168铺叠于模具150中，以便至少部分地覆盖外壁156。更具体地，如图9中所示出的，(一个或多个)外纤维层167可以具有环绕(一个或多个)工具作业销162、164配合的至少一个预切孔或开口169。因而，如所示出的，(一个或多个)外纤维层168能够容易地在模具150内环绕(一个或多个)工具作业销162、164铺设。照此，(一个或多个)外纤维层168形成梁结构40的外表面。

返回参考图7，如在(108)示出的，方法100可以包括在模具150中将一个或多个结构特征170放置于(一个或多个)外纤维层168顶上。例如，如图10中所示出的，一个或多个拉挤成型件的第一层172可以放置于(一个或多个)外纤维层168顶上。在另一实施例中，如图11中所示出的，一个或多个抗剪腹板174、176还可以放置于(一个或多个)拉挤成型件的第一层172和/或(一个或多个)外纤维层168顶上。在这样的实施例中，如所示出的，(一个或多个)抗剪腹板174、176还可以包括环绕(一个或多个)工具作业销162、164配合的预切孔178、180。更具体地，如所示出的，前缘抗剪腹板174可以放置于模具150的前缘端158处，以致于(一个或多个)前缘抗剪腹板174的前缘孔178环绕前缘工具作业销162配合，并且，后缘抗剪腹板176可以放置于模具150的后缘端160处，以致于(一个或多个)后缘抗剪腹板176的后缘孔180环绕后缘工具作业销164配合。在备选实施例中，(一个或多个)抗剪腹板174、176可以被划分成多个节段，以便环绕(一个或多个)工具作业销162、164配合。

现在参考图12，在某些实施例中，方法100可以包括将一个或多个内纤维层182放置于模具150中，以便覆盖(一个或多个)拉挤成型件的第一层172和(一个或多个)抗剪腹板174、176。另外，如所示出的，(一个或多个)内纤维层182还可以包括环绕(一个或多个)前缘工具作业销162和后缘工具作业销164配合的一个或多个预切孔185。在另一实施例中，如图13中所示出的，方法100还可以包括将心轴184放置于(一个或多个)外纤维层168和内纤维层182(例如，在(一个或多个)工具作业销162、164之间)顶上，以便提供用于将梁结构40成形于其上的底座形状。因此，如图14中所示出的，方法100还可以包括使(一个或多个)内纤维层182的端部186环绕(一个或多个)心轴184折叠。另外，如图15中所示出的，方法100可以包括将一个或多个拉挤成型件的第二层188放置于(一个或多个)内纤维层182的经折叠的端部186顶上。而且，如图16中所示出的，方法100可以包括使(一个或多个)外纤维层168的端部190环绕(一个或多个)拉挤成型件的第二层188折叠。

返回参考图7，如在(110)示出的，方法100然后可以包括经由树脂材料192来对(一个或多个)外纤维层168、(一个或多个)结构特征170和/或(一个或多个)内纤维层182一起进行灌注，以便形成梁结构40。更具体地，如图17中所示出的，模具150可以包括第一模具部分152和第二模具部分或模具盖154。因而，方法100可以包括将模具盖154放置于第一模具部分152顶上，以便产生真空，并且于是随后经由树脂材料192来对模具150内的构件一起进行灌注，以便形成梁结构40。

在梁结构40的构件被一起灌注并且被固化之后，方法100还可以包括如图18中所示出的那样从模具150移除梁结构40和/或从梁结构40内移除前缘工具作业销162、后缘工具作业销164和/或心轴184，以便形成销接头狭槽50。例如，在一个实施例中，心轴184可以包括能够经由用于对结构构件一起进行灌注的同一真空系统来移除的空气。照此，一旦心轴184被抽气，心轴184就能够容易地从完成的梁结构40的末梢端部移除。

现在参考图19和图20，在备选实施例中，代替利用两个工具作业销，方法100可以包括使从模具150的前缘端158延伸到模具150的后缘端160的单个工具作业销166紧固。在这样的实施例中，梁结构40的各种材料可以在制造过程期间在工具作业销166中放置并且环绕工具作业销166放置。另外，工具作业销166可以在制造过程期间移动和/或调整，以便允许各种材料在工具作业销166中并且环绕工具作业销166在模具150内准确地放置并且对准。

在这样的实施例中，如图20中所示出的，方法100可以进一步包括在模具150内将一个或多个衬套194放置到外壁156并且使(一个或多个)工具作业销162、164紧固于(一个或多个)衬套194内。因而，一旦工具作业销166被移除，衬套194就依然同轴地对准，以限定销接头狭槽50。

本文中所描述的树脂材料可以包括例如热固性材料或热塑性材料。如本文中所描述的热塑性材料可以大体上包含在性质上可逆的塑性材料或聚合物。例如，热塑性材料典型地在被加热到某个温度时变得柔韧或可模制，并且在冷却时返回到刚性更大的状态。而且，热塑性材料可以包括无定形热塑性材料和/或半结晶热塑性材料。例如，一些无定形热塑性材料可以大体上包括但不限于苯乙烯、乙烯树脂、纤维素塑料、聚酯、丙烯酸树脂、聚砜和/或酰亚胺。更具体地，示例性无定形热塑性材料可以包括聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、乙二醇化聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet-g)、聚碳酸酯、聚乙酸乙烯酯、无定形聚酰胺、聚氯乙烯(pvc)、聚偏二氯乙烯、聚氨酯或任何其它合适的无定形热塑性材料。另外，示例性半结晶热塑性材料可以大体上包括但不限于聚烯烃、聚酰胺、含氟聚合物、甲基丙烯酸乙酯、聚酯、聚碳酸酯和/或乙缩醛。更具体地，示例性半结晶热塑性材料可以包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯、聚苯硫醚、聚乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚醚酮或任何其它合适的半结晶热塑性材料。

而且，如本文中所描述的热固性材料可以大体上包含在性质上不可逆的塑性材料或聚合物。例如，热固性材料一旦固化，就不能容易地再模制或返回到液体状态。照此，在初始成型之后，热固性材料大体上耐热、耐腐蚀和/或耐蠕变。示例性热固性材料可以大体上包括但不限于一些聚酯、一些聚氨酯、酯、环氧树脂或任何其它合适的热固性材料。

另外，本文中所描述的纤维层可以包括例如玻璃纤维、碳纤维、聚合物纤维、木纤维、竹纤维、陶瓷纤维、纳米纤维、金属纤维或它们的组合。另外，纤维的方向或取向可以包括准各向同性方向、多轴方向、单向方向、双轴方向、三轴方向或任何其它的另一合适的方向和/或它们的组合。

本领域技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征的可互换性。类似地，能够由本领域普通技术人员对所描述的各种方法步骤和特征以及对于各个这样的方法和特征的其它已知的等同体进行混合和匹配，以根据本公开的原理而构建额外的系统和技术。当然，将理解的是，不一定可以根据任何特定实施例而实现上述的所有的这样的目标或优点。因而，例如，本领域技术人员将认识到，本文中所描述的系统和技术可以以如下的方式体现或实施：实现或优化如本文中所教导的一个优点或一组优点，但不一定实现如可以在本文中教导或建议的其它目标或优点。

虽然在本文中仅已图示且描述本发明的某些特征，但本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，将理解，所附权利要求书旨在涵盖如落入本发明的真实精神内的所有的这样的修改和改变。

本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书定义，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。