专利名称：复合层板稳定机构和方法
技术领域：
本公开主要涉及复合构造，并且更特别地，涉及稳定复合层以防止其相对于彼此运动的系统和方法。
背景技术：
由蜂窝状芯体或其他轻量芯体材料构造的复合夹层结构提供相比于其他复合机构布置具有几种优点。夹层结构通常包括这样的芯体材料，其被由一层或更多层复合材料层构成的面板或层板限制在芯体的相对侧上。与由层压层构成的复合结构相比，由于芯体 的相对轻量，芯体和芯体相对侧上的层板的组合得到相对高的硬度-重量比。另外，由于芯体材料的相对低密度，复合夹层结构具有相对高的強度-重量比。因为该良好的強度特性和轻量，所以某些结构，诸如但不限于商业客机的襟翼和/或门可受益于复合夹层结构。在复合结构制造期间，为了固化和粘结复合材料，通常将压カ和热施加至组成该结构的复合材料成层。可使用压热器作为将热和压カ施加至复合材料成层(诸如复合夹层结构成层)的装置。对于上述由轻量芯体材料形成的襟翼的例子，襟翼的外形和尺寸可提出关于将复合材料固化和粘结至芯体的挑战。例如,商业客机的襟翼可具有相对大的芯体厚度(例如,六英寸或更大),且存在朝着响应最小化复合结构重量的正在进行的努力，増加芯材厚度的趋势。襟翼也可包括ー个或更多斜面，用于渐缩芯体厚度，诸如沿朝着襟翼的周界的方向。取决于襟翼的几何尺寸，斜面角可超过10度，并且可大至20度或更大。对于该构造，压热器所施加的压强(例如，大约45psi)可引起在芯体的斜面上施加相对大的边缘荷载(例如高达4000磅)。该相对大的边缘荷载可引起上部和下部层板相对于彼此沿从襟翼周界朝芯体斜面的方向运动或滑动。此外，芯体被夹在其间的层的加热可降低接触芯体的树脂的粘性，并且其可降低摩擦カ并且进一歩促进层的滑动。层相对于彼此的滑动可引起芯体的运动，导致响应该层运动而压紧或碎裂芯体。尝试防止芯体碎裂(crush)的现有技术包括绕复合面板的边界施加胶膜和玻璃纤维板，在施加压热器压カ期间努力稳定芯体不运动。不幸地，玻璃纤维板穿过芯体的表面延イ申，导致结构的额外重量。防止芯体碎裂的其他尝试包括沿复合成层的周界施加绑扎帯。绑扎带可包含玻璃纤维带，其可被固定至工具，并且在复合成层的最上部层延伸并与其粘接。然而，该绑扎带可能对于施加压热器压カ期间，在大表面积的斜面上施加的相对大的侧向力无效。防止复合结构中层滑动的另一方法是沿水平面在芯体的大约一半高度上间隔或分开芯体。可在分开芯体的上部和下部部分之间安装玻璃纤维和粘合剂层，以试图稳定芯体不运动。不幸地，増加玻璃纤维和粘合剂层可消除使用超声波检查技术执行非破坏性地检查复合面板的能力，因为超声波信号被玻璃纤维层阻碍。此外，増加玻璃纤维板和粘合剂可增加复合结构的重量。能够看出，在本领域存在对用于稳定复合结构层以防相对于彼此运动的系统和方法的需求，以防止可在结构固化和/或硬化期间发生的由于向复合结构施加压カ引起的芯体碎裂。此外，在本领域存在对用于稳定复合结构层的系统和方法的需求，该系统和方法对具有在相对陡斜面角度上形成的斜面的相对厚芯体有效。最后，在本领域存在对用于稳定复合结构层以防止运动而不需要增加会提高复合结构重量的材料的系统和方法的需求。
发明内容
公开的是ー种稳定机构，其用于抵抗具有芯体的复合结构上部和下部层板的相对运动。可将上部和下部层板安装至该芯体。该稳定机构可包含被安装至工具的下部抓紧 条，并且可具有外部表面，并且可包括至少ー个接合部件，用于接合上部和下部层板至少其中之一。稳定机构可包括至少ー个上部抓紧条，其具有相对外部表面，其中，每个外部表面都可包括至少ー个接合部件，其用于接合下部抓紧条以及上部和下部层板至少其中之一。还公开这样的稳定机构，其用于抵抗上部和下部层板的相对运动，该层板可被安装至复合结构的带斜面芯体，以防止带斜面芯体的芯体碎裂。复合结构可被安装在工具上。芯体碎裂可在对在芯体中形成的斜面施加压热器カ时发生。复合结构可包括分别被安装至芯体的上部和下部表面的上部和下部层板。上部和下部层板可分别由上部和下部层组成。复合结构可具有周界，其可包括限定裁剪边缘的裁剪线。稳定机构可包含被粘接至裁剪边缘内的工具的下部抓紧条，并且可包括总体细长的金属板构件，后者具有内部和外部表面。稳定机构可包括多个从外部表面向外延伸的突出。来自下部抓紧条的突出可接合至少两层，用于防止相对于下部抓紧条的运动。该稳定机构可包括至少ー个上部抓紧条，其可被与下部抓紧条基本对齐定位，并且可包含一对板构件，其被以背对背布置粘接在内部表面处。每个板构件都可具有从对应外表面向外延伸的多个突出。来自上部抓紧条的突出可接合下部抓紧条，用于防止相对于其的运动，并且可接合上部抓紧条的相对侧上的至少两层，用于防止该层相对于上部抓紧条运动。可将至少一个绑扎带安装至工具，并且可交迭一部分上部抓紧条。袋膜可将复合结构密封至工具，用于在上部和下部层板上施加压缩力，以增强与上部和下部抓紧条的接合。本公开还包括这样的系统，其抵抗被安装至复合带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动，以减少带斜面芯体的芯体碎裂。该系统可包含用于接收复合结构的工具以及稳定机构。稳定机构可包括被安装至工具的下部抓紧条，并且其可具有外部表面，外部表面包括至少ー个接合部件，用于接合上部和下部层板至少其中之一。稳定机构可包括至少ー个上部抓紧条，其可具有相对外部表面，每个外部表面都可包括至少ー个接合部件，用于接合下部抓紧条以及上部和下部层板至少其中之一。该系统可包括カ机构，用于向上部层板施加压缩力，用于增强上部和下部层板与上部和下部抓紧条的接合。还公开ー种方法，其抵抗被安装至复合结构的带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动，以减少带斜面芯体中的芯体碎裂。该方法可包含将下部抓紧条安装至工具，以及在工具上铺设下部层板以便下部层板接合一部分下部抓紧条的步骤。本方法可还包含在下部层板上放置芯体；定位上部抓紧条，以便其一部分接合下部抓紧条；以及在芯体上铺设上部层板，以便一部分上部层板接合上部抓紧条。在进ー步实施例中，公开了ー种方法，其抵抗被安装至复合带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动，以减少对斜面施加压热器カ时带斜面芯体中的芯体碎裂。复合结构可被安装在工具上，并且可具有周界，其可包括限定裁剪边缘的裁剪线。芯体可具有至少ー个斜面。本方法可包含在裁剪边缘内，将下部抓紧条粘接至工具的步骤。下部抓紧条可具有从其上外部表面向外延伸的突出。本方法可包括将下部层板的下部层铺设在工具上，以便至少两层下部层接合一部分下部抓紧条。下部层可在下部抓紧条上相对于彼此错列终止。本方法可包括在裁剪线内，将芯体定位在下部层板上；将至少ー个上部抓紧条与下部抓紧条基本对齐定位；以及，将上部抓紧条接合至一部分下部抓紧条。本方法可包括在芯体上铺设上部层板的上部层，以便至少两层上部层交迭，并且接合一部分上部抓紧条。上部层可在上部抓紧条上相对彼此错列终止。本方法还可包括将至少一个绑扎带安装至工具；以及在上部抓紧条的至少一部分上沿其长度延伸绑扎带。可向复合结构施加压缩力，以增强上部和下部层板与上部和下部抓紧条的接合。
參考附图将更明白本公开的这些和其他特征，其中，相同的数字始终涉及相同的部分，并且其中图I示出飞机的俯视图，其可包括复合结构，可对后者实施防止层运动的稳定机·构；图2示出被配置为襟翼的复合结构成层的透视图，并且其被安装在工具上，并且还示出具有夹在中间的芯体的复合结构的上部和下部层板；图3示出被安装在工具上的复合结构的俯视图；图4A示出沿图3的4A-4A截取的复合结构的横截面图，并且示出不实施稳定机构的实施例时可发生的层运动；图4B示出沿图3的4B-4B截取的复合结构的横截面图，并且示出用于抵抗层运动的稳定机构，并且其中，稳定机构可包含被安装至工具的下部抓紧条以及上部抓紧条，上部抓紧条可接合至下部抓紧条，并且可接合至上部和下部层板至少其中之一；图5A示出一实施例中的上部抓紧条的透视图，其由以背对背布置粘合在一起的一对板构件形成；图5B示出一实施例中的下部抓紧条的透视图，其由板构件形成；图6示出一实施例中的稳定机构的方框图；图7示出用于减少复合结构带斜面芯体中芯体碎裂的方法的流程图；图8示出飞机生产和服务方法的流程图；以及图9示出飞机的方框图。
具体实施例方式现在參考附图，其中图示仅为了示出本公开的优选和不同实施例的目的，而非为了对其限制的目的，图I中示出飞机120的平面图，作为许多应用的ー个例子，其中，可实施稳定机构72 (图2-图3)，用于防止在制造复合结构10期间相对层32、34 (图2)运动。如图I所不，飞机120包括一对从机身122向外、从内侧14延伸至外侧16的一对机翼124,并具有推进单元134。飞机120包括尾部段128，其具有水平稳定器130、垂直稳定器132，和/或其他控制表面126。飞机120可包括其他组件，其可有利地在复合结构10的制作期间包含使用本文公开的稳定机构72 (图2-图3)。例如，飞机120可包括一个或更多襟翼136，其可被作为复合结构10形成，受益于稳定机构72 (图2-图3)防止制造エ艺期间层32、34 (图2)运动和芯体20 (图2)碎裂。在这点上，应明白，虽然关于可被用在飞机120中的襟翼136描述本文公开的稳定机构72，但是可在用于任何交通工具或非交通工具应用中的复合结构10制作中实施稳定机构72，并且可在任何行业中使用，包括但不限于航海和汽车行业。此外，本文公开的稳定机构72和方法不限于在具有轻质的开放式単元芯体(诸如蜂窝状芯体20)的夹层面板中使用，而是可包括由层叠层32、34 (图2)构成的任何复合结构10的制作，其中在层叠层32、34可发生层运动。參考图2，其示出被配置为襟翼136并被安装在工具50上的复合结构10，并且在复合结构10硬化和/或固化前，可用于铺设和制备复 合结构10。虽然在图2中示出被配置为襟翼136，但是可将复合结构10不受限制地配置为各种可替换形状、尺寸和构造，并且其可受益于本文公开的稳定机构72。工具50可包括加工固定件52，用于在制造エ艺期间约束复合结构10。如图2所示，可将复合结构10放置在工具50的工具表面54上。工具50也可以是可运输的，以便可将复合结构10从铺设设备移动至压热器设备，用于在固化期间施加热和/或压カ。如图2所示，复合结构10可包括上部和下部层板28、30，其间可夹有芯体20。复合结构10可包括周界48，沿后者可定位稳定机构72。下部层板30可由下部层34组成，可在下部层34上安装芯体20。上部层板28可由上部层32组成，上部层32可被放置在芯体20上，并且其可在芯体20的边缘交迭下部层板30，以形成蒙皮构件12。芯体20可由任何适当的芯体20材料形成，包括(但不限干)诸如铝的金属材料、芳纶、玻璃纤维或任何其他适当的材料。同样地，分别包含上部和下部层板28、30的上部和下部层32、34可由任何适当的材料形成，诸如(但不限干)预浸织物或单向性带材料。 如图2最好地所示，复合结构10可包括一个或更多斜面40，其可以任何角度形成。本文公开的稳定机构72可至少基本上防止层运动，诸如沿从周界48朝着芯体斜面40的方向的层运动。如图2和图3所示，可绕复合面板18的周界48布置稳定机构72。稳定机构72可防止在向复合结构10施加压カ时，诸如硬化和/或固化期间，带斜面的芯体20的芯体碎裂。固化复合结构10的エ艺可包括将上部和下部层板28、30结合至芯体20材料的各自上部和下部表面22、24。现在特别參考图3，其示出被安装在工具50上的复合结构10的平面图，并且示出稳定机构72可位于其上的复合结构10的周界48。如图3所示，上部层板28可由上部层32形成，图3中示出上部层32部分去掉，以便示出上部层板28在稳定机构72上的交迭。稳定机构72可包含下部抓紧条78，其可被在内部表面上粘接至工具50，或者通过其他方式被安装至工具50。另外，稳定机构72可包括至少ー个上部抓紧条76，其被可选地与下部抓紧条78基本对齐布置，并且可被接合至下部抓紧条78。上部和下部抓紧条76、78可被接合至上部和下部层板28、30，以便抵抗、限制或防止组成上部和下部层板28、30的上部和下部层32、34的相对运动。通过该方式，稳定机构72可抵抗芯体20的运动，上部和下部层板28,30在复合结构10中被安装至该芯体20。通过该方式，稳定机构72可最小化或消除芯体20的芯体碎裂。
例如并參考图4A，其示出处于这样的实施例中的复合结构10的横截面图，该实施例具有可被安装至工具50并且部分在层32、34上延伸的绑扎带74。如图4A所示，层运动104在层32、34中发生，引起导致芯体碎裂100的芯体20的运动。示出芯体碎裂100的区域具有组成芯体20的单独单元26的总体增加的密度。在这点上，芯体运动106和芯体碎裂100可这样发生，其为响应被施加在斜面40上的，由压热器压カ110产生的压热器力112，或其他被施加到斜面40上的外部压カ引起的侧カ而压缩芯体単元26的結果。结果，复合结构10的斜面40部分会出现面板下陷102或变形。对于相对大厚度的芯体20(例如超过6英寸)，或对于相对大斜面角度Θ (例如，超过10度)，在没有限制层32、34的运动的机构的情况下，压热器力112或侧カ108的量可足以引起芯体碎裂100。现在參考图4B，其示出具有稳定机构72的复合结构10的横截面图，稳定机构72被沿结构10的周界38接合至上部和下部层板28、30。稳定机构72经配置，以抵抗沿从周界48朝着芯体斜面40的方向的层32、34的运动。稳定结构72可抵抗层32、34的运动，这
可抵抗或防止芯体20的运动。如图4B所示，稳定机构72可包括至少ー个上部抓紧条76和下部抓紧条78，后者被接合至上部抓紧条76。下部抓紧条78可形成为板构件78a，并且可被安装至工具50，诸如通过使用粘合剂92而将下部抓紧条78的内部表面78b粘结至エ具50。然而，下部抓紧条78可被通过任何适当的手段安装至工具50，包括但不限于粘结和/或机械紧固。稳定机构72可优选位于工具50的边缘带42内，以便在完成复合结构10的固化或硬化后，裁剪或清除稳定机构72。图4B示出裁剪线44，其沿复合结构周界48限定裁剪边界46。稳定机构72优选位于裁剪边界46之内。仍然參考图4B，下部抓紧条78可被安装至工具50，并且可包括外部表面78c，其具有至少ー个接合部件78d，诸如突出78e，用于接合上部和下部层板28、30中的至少ー个。例如，下部层板30可包括三层P1、P2和P3，其可在层-条交迭94区域中，以相互交迭关系在下部抓紧条78上延伸。可以任何宽度提供层-条交迭94，诸如每个下部层34和下部抓紧条78的一英寸交迭。层-条交迭94的量优选足以促进将下部层34接合至下部抓紧条78，以抵抗下部层34的运动。虽然图4B示出被接合至下部抓紧条78的三层34，但是任何数目的下部层34都可以以任何层-条交迭94量被接合至下部抓紧条78。在这点上，预期到仅单层34可被以交迭关系接合至下部抓紧条78。层34和下部抓紧条78的交迭量可部分通过下部抓紧条78的宽度指示。在实施例中，可提供三英寸宽度或六英寸宽度的下部抓紧条78。同样地，取决于材料可用性，可提供三英寸或六英寸宽度的上部抓紧条78。然而，可沿复合结构10的周界48，以任何宽度或任何宽度组合提供下部抓紧条78和上部抓紧条76。仍參考图4B，示出上部抓紧条76可选地与下部抓紧条78基本对齐定向。在这点上，上部抓紧条76可由与下部抓紧条78相同或类似的材料形成。例如，上部抓紧条76可形成为通过粘合剂93在内部表面76b结合的一对板构件76a，虽然上部抓紧条76也可形成为任何适当构造的整体结构。在这点上，上部和下部抓紧条76、78可由类似或非类似材料形成。优选布置上部抓紧条76，以便上部层板28与其接合。更特别地，可将包含上部层板28的上部层32以交迭关系接合至上部抓紧条76。如图4B所示，上部层板28的层P4和P5可被布置在上部抓紧条76的相对侧上。然而，也考虑到下部层板30和上部层板28可被直接接合至上部抓紧条76。
例如，下部层板30的层P3可被接合至上部抓紧条76的底侧，而上部层板28的层P4可被接合至上部抓紧条76的顶侧。在这点上，上部抓紧条76可形成为板构件76a，并且具有至少ー个接合部件76d，诸如在上部抓紧条76的每个外部表面76c上形成的突出76e，用于接合下部抓紧条78和/或用于接合上部和下部层板28、30至少其中之一。如图所示，上部层板28和下部层板30相对于上部抓紧条76的布置提供多种构造，用于相对于上部抓紧条76层置上部层32和下部层34。明显地，上部抓紧条76被沿一部分下部抓紧条78接合，并且也优选被接合至上部层板28的ー层或更多层上部层32。仍參考图4B，能够看出，上部抓紧条76交迭下部抓紧条78 ー个由抓紧条交迭96所指示的量。在实施例中，对于大约六英寸的抓紧条，抓紧条交迭96可测量为大约两英寸。在这点上，抓紧条交迭96的量可包含下部抓紧条78的接合可用的总宽度的大约20%至40%。同样地，每个层-条交迭94都可包含上部和下部抓紧条76、78总宽度的大约10%至20%。然而，可以任何相对量提供层-条交迭94和抓紧条交迭96，并且不限于本文所示和所公开的量。
也应注意，虽然图4B中示出稳定机构72包含单个上部和下部抓紧条76、78，但是可以相对于彼此和相对于上部和下部层板28、30的任何布置提供任何数目的上部和下部抓紧条76、78。例如，稳定机构72可包含多个上部抓紧条76、78，其可被彼此接合，并且被接合至ー层或更多层上部和/或下部层32、34。ー个上部抓紧条76可至少部分交迭和接合下部抓紧条78，后者被安装至工具50。上部抓紧条76可至少部分交迭和接合下部抓紧条78。上部抓紧条76可另外地至少部分彼此以非限制性的多种不同布置中的一种交迭和接
ム
ロ ο 暂时參考图3，能够看出，下部抓紧条78在下部层板30的下部层34之下延伸。示出层P1、P2和P3与彼此P1、P2和P3以交错关系80终止，以便至少ー层下部层34的一部分与下部抓紧条78直接接合82。能够看出，上部抓紧条76被接合至下部抓紧条78的最外部分。仍參考图3，示出上部和下部抓紧条76、78沿复合机构10的周界48延伸。另外，示出上部和下部抓紧条76、78在材料连续段或长度上，沿复合结构10的宽度延伸。然而，上部和下部抓紧条76、78可包含沿复合结构10的周界48的任何数目的段。另外，上部和下部抓紧条76、78可以连续方式，或在上部和下部抓紧条76、78的段布置中，沿周界48的部分延伸。參考图4B，其示出绑扎带74，后者可被任选地沿工具表面54安装至工具50，并且可被与上部抓紧条76以交迭关系布置。绑扎带74可另外地交迭上部层板28的上部层32中的最上部层如绑扎带交迭98所示的量。绑扎带74可提供抵抗上部抓紧条76相对于下部抓紧条78运动的另外阻力。绑扎带74可被通过任何适当的方法而安装至工具表面54，包括但不限于粘合剂92粘合和/或通过机械附接。绑扎带74可包含各个带段和/或作为带条形成，其可沿图3所示的周界48的长度或周界48的宽度延伸。仍參考图4B，绑扎带74可被安装至工具50，并且可沿其长度，诸如沿结构10的周界48而交迭上部抓紧条76的至少一部分。參考图4B，下部抓紧条78可由任何适当的材料形成，包括充分薄地金属平板构件78a，其可包括如先前所示的内部和外部表面78b、78c。在这点上，下部抓紧条78可由单平板构件78a组成，其具有基本细长形状，并且其可包括多个从其向外延伸的突出78e。
突出78e可包含接合部件78d，用于接合上部和/或下部层板28、30。突出78e可向外延伸至这样的高度，其足以接合上部和下部层板28、30的上部和下部层32、34中的至少ー个。例如，对于具有大约O. 007英寸厚度的纺织纤维预浸料，可预期到突出78e可向外延伸至少到这样的高度，其基本等于层32、34其中之一的厚度。在实施例中，突出78e可具有至少大约O. 010英寸的高度，以促进接合至层32、34其中之一到足以防止层32、34的运动或滑动的程度。參考图5A-图5B，其示出上部和下部抓紧条76、78的实施例的透视图。如图5A所示，上部抓紧条76可包含一对板构件76a。板构件76a可被粘接或以其他方式紧固在一起或连接，诸如在内部表面76b以背对背布置连接。如图5B所示，下部抓紧条78可包含单板构件78a。上部和下部抓紧条76、78的每个板构件76a、78a都可包含由任何适当材料形成的板材料。在实施例中，板构件76a、78a可包括接合部件76d、78d，其可包含从各自外表面76c,78c向外延伸的多个突出76e、78e。在实施例中，每个板构件76a、78a都可由任何组分 的相对薄(例如，O. 005英寸)材料形成。例如,板构件76a、78a可由金属材料形成，包括(但不限于)铝和不锈钢。突出76e、78e可从板材料被冲压出，以便突出76e、78e与板构件76a、78a整体形成。在这点上，每个板构件76a、78a都可包括多个穿孔(未示出)，其可促进挥发性气体和其他气体的排出或逸出，该气体可在对复合结构10 (图4B)施加热和/或压カ期间，诸如硬化和/或固化期间产生。另外，优选配置每个上部和下部抓紧条76、78，以促进对上部和下部层板28、30 (图4B)的适当接合，以防止其相对运动。例如，可配置从上部和下部抓紧条76、78向外延伸的突出76e、78e，以具有这样的高度，其足以穿透上部和下部层板28、30(图4B)的上部和下部层32、34 (图4B)中至少ー个的厚度。仍參考图5A-5图B，上部和下部抓紧条76、78可由其形成的板构件76a、78a可包含任何适当构造的任何适当材料，并且不限于具有与板构件76a、78a整体形成的突出76e、78e的金属构造。例如，预期到每个板构件76a、78a都可包含粗砂材料(未示出)板，用于上部和下部层板28、30 (图4B)的上部和下部层32、34 (图4B)的摩擦接合。另外，上部和下部抓紧条76、78可具有类似构造，其可促进将上部抓紧条76联锁或接合至下部抓紧条78。然而，上部和下部抓紧条76、78可由非类似材料制作，并且可向其提供不同尺寸、形状和构造，并且不限于这样的构造，其中，与形成下部抓紧条78类似，上部抓紧条76由ー对金属板构件76a形成。此外，本文所示和描述的上部和下部抓紧条76、78的构造不应被理解为限制上部和下部抓紧条76、78的可替换实施例。參考图4B，上部和下部抓紧条76、78可还包含一部分系统70，用于降低芯体碎裂，诸如可在具有带斜面芯体20的复合结构10中发生的芯体碎裂。系统70可包括可通过外部压カ源提供的カ机构116，诸如压热器压力110或真空袋压カ(未示出)。カ机构116可引起向上部层板28施加压缩カ114，以提高上部和下部层板28、30和上部和下部抓紧条76、78的接合。在图4B中，施加压缩カ114可被看作施加在上部层板28上，并且可将其传递至上部抓紧条76、下部层板30和下部抓紧条78，以提高其之间的接合。在这点上，稳定机构72可提供另外的优点在干，诸如压热器压力110引起的压缩力114的提高也可引起被施加至上部层板28的压缩カ114的提高，其可进而引起上部和下部层板28、30与上部和下部抓紧条76、78的接合增强。在这点上，稳定机构72促进被施加至上部层板28的压缩カ114大的提高，其与被施加在斜面40上的侧カ108或压热器力112的提高成比例。也预期到カ机构116可由如可用于将复合结构10密封至工具50的在袋膜56上抽取的真空引起。例如图4B所示，可通过密封剂58，诸如密封带将袋膜56固定或密封至工具50的工具表面54。复合结构10可选地包括呼吸层60、泄流层62、脱离膜64，和/或关联复合结构制作的其他组件。仍參考图4B，可配置下部抓紧条78，以便从其向外延伸的突出78e被与至少两个上部层32或下部层34交迭接合布置。然而，可布置稳定机构72，以便可与下部抓紧条78 以交迭关系布置任何数目的下部层34。同样地，可配置上部抓紧条76，以便因此接合上部层32或下部层34中的至少两个。然而，如前所述，稳定机构72的布置可为这样的，即除了与下部抓紧条78接合，上部抓紧条76可被与任何数目的下部层34和任何数目的上部层32接合。參考图6，其示出减少复合结构10的芯体20的芯体碎裂的系统70的方框图。如在前所示，系统70可包括工具50，可在工具50上安装复合结构10。结构10可包含具有上部层32的上部层板28，以及具有下部层34的下部层板30，并且其中夹层芯体20。复合结构10的周界可被接合至稳定机构72，后者具有被安装至工具50的下部抓紧条78。如上所示，稳定机构72可由下部抓紧条78组成，后者具有外部表面，该外部表面包括至少ー个接合部件78d，诸如用于接合上部和下部层板28、30至少ー个的突出78e。同样地，上部抓紧条78可具有相对外部表面76c，其中，每个外部表面76c都可包括至少ー个接合部件76d，诸如突出78e，用于接合下部抓紧条78，以及用于接合上部和下部层板28、30至少其中之一。另夕卜，系统70可包含カ机构116，诸如压热器压力110或真空压カ下的袋膜56，用于向上部层板28施加压缩力，以便增强上部和下部层板28、30与上部和下部抓紧条76、78的接合。现在參考图7，其示出减少带斜面40芯体20 (诸如图2_图4B中所示的复合结构10的芯体20)的芯体碎裂100的方法。如图7所示，该方法可包括将下部抓紧条78在图4B所示的裁剪边缘46内粘结至工具50的步骤200。可通过任何方法将下部抓紧条78安装至工具50，不限于粘结。例如，下部抓紧条78可被机械紧固至工具50。如早前所示，下部抓紧条78可包括接合部件，诸如多个突出78e，其从下部抓紧条78的外部表面78c向外延伸。方法的步骤202可包括将下部层板30的下部层34放置在工具50上。例如，图4B示出层Pl、P2和P3，其可包含下部层板30的下部层34。该层可被放置在工具50上，以便至少两层下部层34 (即Pl和P2)接合至少一部分下部抓紧条78。例如，如图4B所示，层P1、P2和P3被与下部抓紧条78以交迭关系布置，以便一部分下部抓紧条78保持暴露。仍參考图7，步骤204可包含在下部抓紧条78上，将下部层34以彼此交错关系终止，以便每ー层都限定这样的层-条交迭，其提供如图4B所示的每ー层与下部抓紧条78的预定量接合。步骤206可包含将芯体20 (诸如上述蜂窝状芯体20)定位在下部层板30上。在这点上，可将蜂窝状芯体20加工至这样的尺寸，其包括在芯体中形成斜面，用于将上部和下部层板28、30的上部和下部层32、34铺设在芯体上。在添加上部和下部层板28、30之后，优选将芯体30在复合结构10的最终形状内定尺寸。步骤208可包含将上部抓紧条76与下部抓紧条78基本对齐地定位。例如，示出上部抓紧条76具有类似于图4B所示的下部抓紧条78的宽度，其中，示出上部抓紧条76被在图4B中成层的裁剪边缘46内部定位在下部抓紧条78上。
仍然參考图7，步骤212可包含将上部层板28的上部层32铺设在芯体20上，以便如图4B所示，至少两层上部层32交迭和接合一部分上部抓紧条76。例如，图4B示出P4和P5被放置在上部抓紧条76的相对侧上，并且直接与其接触。另外，图4B中示出上部层32的层P6与上部抓紧条76在其顶侧上处于交迭关系。在这点上，该方法包含步骤214，上部层32在上部抓紧条76上以相互交错关系終止，以便促进最大数目层与上部抓紧条76附接。參考图7，步骤216可包含如图4B所示将至少ー个绑扎带74安装至工具50，以便提高抵抗层运动的阻力。如上所述，绑扎带74可包含沿上部抓紧条76的长度延伸的材料。绑扎带74可包含帯状材料，其可被在图3所示的周界48上，成段或以连续长度沿复合结构10的每ー侧上施加。在这点上，图4B示出，一部分层可被直接接合至上部抓紧条76的顶部，以对其运动提供更大阻力。仍參考图7，步骤220可包含将压缩力114施加至复合结构10。施加压缩カ114的主要结果可为硬化复合结构10的上部和下部层板28、30以及芯体20，而次级结果为提高上部和下部层板28、30与上部和下部抓紧条76、78的接合。如上所述，可通过在袋膜56内放置复合结构10促进施加该压缩力114，如图4B所示，袋膜56可被通过密封剂58而密封至工具表面54。为了产生被施加在稳定机构72上的压缩力，可在袋膜56上抽真空。可替·换地，向复合结构10施加压缩カ114也可包括在复合结构10上施加压热器压力，诸如可在如上所述的硬化或固化复合结构10的压热器操作期间发生。本方法可还包括层置上部和下部层板28、30，以便上部和下部层32、34至少其中之一接合上部和下部抓紧条76、78两者。通过该方式，可減少或防止层的移动。本方法可还包含在芯体20上部层置上部层板28，以便一部分上部层板28交迭下部层板30，并且接合上部抓紧条76。也如上所述，上部层板28包含上部层32，上部层32可被以彼此交错关系終止至上部抓紧条76。同样地，可层置下部层板30的下部层34，以便至少两层下部层34被在下部抓紧条78上彼此以交错关系布置。參考图8-图9，本公开的实施例可在图8所示的飞机制造和服务方法300以及图9所示的飞机302的背景下描述。在预生产期间，例示性方法300可包括飞机302的规格说明和设计304以及材料采购306。在生产期间，飞机302的组件和部件制造308以及系统集成310发生。其后，为了置于使用314中，飞机302可经历认证和交付312。在为消费者使用314时，飞机302可定期进行例行维修和维护316 (其也可包括修改、重新配置、翻新等
坐、
ノ O可由系统集成者、第三方和/或操作者(例如，消费者)执行或实施飞机制造和服务方法300的每个过程。为了本说明的目的，系统集成者可包括但不限于任何数目的飞机制造商和主要系统分包商；第三方可包括但不限于任何数目的销售商、分包商和供应商；而操作者可为航空公司、租赁公司、军事机构、服务组织等等。如图9所示，通过例示性方法300生产的飞机302可包括具有多个系统302的机身318和内部322。高水平系统302的例子包括一个或更多推进系统324、电气系统326、液压系统328、以及环境系统330。可包括任何数目的其他系统。虽然示出航空航天的例子，但是公开的实施例的原理可应用于其他行业，例如汽车行业。可在制造和服务方法300的至少ー个阶段中使用在此体现的设备和方法。例如，对应于生产过程308的组件或子部件可通过类似于当飞机302处于使用314中时生产的组件或子部件的方式制作或制造。同样地，可在生产阶段308和310期间利用一个或更多设备实施例、方法实施例或其组合，例如通过显著加快组装或降低飞机302的成本。类似地，可在飞机302处于使用314期间利用一个或更多设备实施例、方法实施例或其组合，例如(但不限于)维护和服务316。本领域普通技术人员将明白本公开的另外修改和改进。因而，本文公开和示出的 部分的特殊组合意图仅代表本公开的某些实施例，并且无意用于限制本公开精神和保护范围内的可替换实施例或装置。
权利要求
1.一种用于抵抗具有芯体的复合结构的上部和下部层板相对运动的稳定结构，所述稳定结构包含 下部抓紧条，其被安装至工具，并且具有外部表面，所述外部表面包括用于接合所述上部和下部层板中至少ー个的至少ー个接合部件；以及 至少ー个上部抓紧条，其具有相対的外部表面，每个所述外部表面都包括用于接合所述下部抓紧条和所述上部和下部层板中至少ー个的至少ー个所述接合部件。
2.根据权利要求I所述的稳定机构，其中 所述接合部件包含多个突出。
3.根据权利要求I所述的稳定机构，其中 所述下部抓紧条包含板构件，该板构件具有内部和外部表面以及从所述外部表面延伸的突出。
4.根据权利要求3所述的稳定机构，其中 所述上部抓紧条包含ー对所述板构件，所述ー对所述板构件被在所述内部表面处以背对背布置连接，以便所述突出从对应外部表面向外延伸。
5.根据权利要求I所述的稳定机构，其中 所述复合结构包括周界，该周界具有限定所述复合结构的裁剪边缘的裁剪线；以及 所述上部和下部抓紧条位于所述裁剪边缘内。
6.根据权利要求5所述的稳定机构，其中 所述上部和下部抓紧条彼此基本对齐。
7.根据权利要求I所述的稳定机构，还包含 被安装至所述工具并且交迭所述上部抓紧条的一部分的至少ー个绑扎帯。
8.根据权利要求I所述的稳定机构，还包含 袋膜，其将所述复合结构密封至所述工具，用于在所述上部和下部层板上施加压缩力，以增强与所述上部和下部抓紧条的接合。
9.ー种稳定机构，用于抵抗被安装至复合结构的带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动，以防止在对所述带斜面芯体施加压热器カ时，所述带斜面芯体的芯体碎裂，所述上部和下部层板被分别安装至所述芯体的上部和下部表面，所述上部和下部层板分别由上部层和下部层组成，所述复合结构具有周界，其包括限定裁剪边缘的裁剪线，所述稳定结构包含 下部抓紧条，其在所述裁剪边缘内被粘接至所述工具，并且包括总体细长的金属板构件，该金属板构件具有内部和外部表面并且包括从所述外部表面向外延伸的多个突出，来自所述下部抓紧条的所述突出接合至少两层，用于防止相对于所述下部抓紧条的运动； 至少ー个上部抓紧条，其与所述下部抓紧条基本对齐并且包含一对板构件，所述ー对板构件以背对背布置粘合在在所述内部表面处并且每个都具有多个从各自外表面向外延伸的所述突出，来自所述上部抓紧条的所述突出接合所述下部抓紧条用于防止相对于其运动，并且接合所述上部抓紧条的相对侧上的至少两层用于防止所述层相对于所述上部抓紧条运动； 至少ー个绑扎带，其被安装至所述工具，并且交迭所述上部抓紧条的一部分；以及 袋膜，其将所述复合结构密封至所述工具，用于在所述上部和下部层板上施加压缩力，以增强与所述上部和下部抓紧条的接合。
10.一种用于抵抗被安装至复合结构带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动以减少所述带斜面芯体的芯体碎裂的系统，所述系统包含 工具，用于接收所述复合结构； 稳定机构，包括 下部抓紧条，其被安装至所述工具并且具有外部表面，该外部表面包括用于接合所述上部和下部层板中至少ー个的至少ー个接合部件；以及 至少ー个上部抓紧条，其具有相対的外部表面，每个外部表面都包括至少ー个接合部件，用于接合所述下部抓紧条和所述上部和下部层板中的至少一个；以及 カ机构，其用于向所述上部层板施加压缩力，以便增强所述上部和下部层板与所述上部和下部抓紧条的接合。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述カ机构包含以下至少ー个袋膜，用于将所述复合结构密封至所述工具并且在其上抽取真空；以及被施加至所述复合结构的压热器压力。
12.根据权利要求10所述的系统，其中 所述接合部件包含多个突出。
13.根据权利要求12所述的系统，其中 所述下部抓紧条包含板构件，该板构件具有内部和外部表面，所述突出从所述外部表面延伸。
14.根据权利要求13所述的系统，其中 所述上部抓紧条包含ー对所述板构件，所述ー对板构件在所述内部表面处以背对背布置连接，以便所述突出从对应外部表面向外延伸。
15.ー种抵抗被安装至复合结构的带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动从而減少所述带斜面芯体的芯体碎裂的方法，包含以下步骤 将下部抓紧条安装至工具； 在所述工具上铺设下部层板，以便所述下部层板接合所述下部抓紧条的一部分； 在所述下部层板上放置芯体； 定位上部抓紧条，以便其一部分接合所述下部抓紧条；以及 在所述芯体上铺设上部层板，以便所述上部层板的一部分接合所述上部抓紧条。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述在所述芯体上铺设所述上部层板的步骤包含 在所述芯体上铺设所述上部层板，以便其一部分交迭所述下部层板并且接合所述上部抓紧条。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述上部层板包含上部层，所述铺设所述上部层板的步骤包含 以彼此交错关系終止所述上部层中的至少两层。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述上部和下部层板分别包含上部和下部层，所述方法还包含以下步骤 铺设所述上部和下部层板，以便所述上部和下部层中至少其中之一接合所述上部和下部抓紧条两者。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述复合结构包含周界，该周界包括限定裁剪边缘的裁剪线，所述将所述下部抓紧条安装至所述工具的步骤包括 在所述裁剪边缘内沿所述周界定位所述下部抓紧条。
20.根据权利要求15所述的方法，还包含以下步骤 从具有内部和外部表面以及从所述外部表面延伸的突出的板构件形成所述下部抓紧条。
21.根据权利要求20所述的方法，还包含以下步骤 通过在其内部表面上以背对背布置粘接所述ー对板构件以便所述突出从对应外部表面向外延伸而形成所述上部抓紧条。
22.根据权利要求20所述的方法，还包含以下步骤 向所述复合结构施加压缩力，以增强所述上部和下部层板与所述上部和下部抓紧条的接合。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述施加所述压缩力的步骤还包含至少ー个以下步骤 在袋膜上抽取真空以将所述复合结构密封至所述工具；以及 向所述复合结构施加压热器压カ。
24.ー种根据权利要求15所述的方法生产的复合结构。
25.ー种抵抗被安装至复合结构的带斜面芯体的上部和下部层板的相对运动以在对所述带斜面芯体施加压热器力时减少所述带斜面芯体的芯体碎裂的方法，所述复合结构被安装在工具上并且具有周界，该周界包括限定裁剪边缘的裁剪线，包含以下步骤 在所述裁剪边缘内将下部抓紧条粘接至所述工具，所述下部抓紧条具有从其外部表面向外延伸的突出； 在所述工具上铺设所述下部层板的下部层，以便所述下部层中的至少两层接合所述下部抓紧条的一部分； 在所述下部抓紧条上以彼此交错关系終止所述下部层； 在所述下部层板上在所述裁剪线内定位所述芯体； 与所述下部抓紧条基本对齐地定位至少ー个上部抓紧条； 将所述上部抓紧条接合至所述下部抓紧条的一部分； 在所述芯体上铺设所述上部层板的上部层，以便所述上部层的至少两层交迭和接合所述上部抓紧条的一部分； 在所述上部抓紧条上以彼此交错关系終止所述上部层； 将至少一个绑扎带安装至所述工具； 在所述上部抓紧条的至少一部分上沿其长度延伸绑扎带；以及 向所述复合结构施加压缩力，以增强所述上部和下部层板与所述上部和下部抓紧条的接合。
全文摘要
一种用于抵抗具有芯体(20)的复合结构的上部和下部层板(30)相对运动的稳定结构(72)，所述稳定结构包含下部抓紧条(78)和至少一个上部抓紧条(76)。所述下部抓紧条(78)可被安装至工具(50)，在所述工具(50)上可处理所述复合结构。所述下部抓紧条(78)可包括外部表面，其具有用于接合组成所述复合结构的所述上部和下部层板中至少一个的至少一个接合部件。所述上部抓紧条可具有相对的外部表面，其可包括至少一个所述接合部件(76d)，诸如突出(76e)，用于接合所述下部抓紧条和所述上部和下部层板(30)中至少一个。
文档编号B29D24/00GK102686382SQ201080057159
公开日2012年9月19日 申请日期2010年11月12日 优先权日2009年12月15日
发明者C·G·哈瑞斯, D·D·法姆, J·C·洛克利尔, M·W·托兰, R·M·欧赞 申请人:波音公司