复合壁组件边缘接头及装配复合壁组件边缘接头的方法与流程

文档序号:15235388发布日期:2018-08-21 20:28阅读:151来源:国知局

本申请为2017年2月14日提交的美国专利申请第15/432,024号和2017年3月24日提交的美国专利申请第15/468,793号的部分继续申请。

本公开总体上涉及一种用于复合材料的边缘接头,并且更具体地涉及一种边缘接头和装配用于复合夹层壳体边缘的边缘接头的方法。



背景技术:

正在开发复合结构以取代用于太空运载火箭的铝部件。用更轻、成本更低、导热性更低的复合部件代替铝部件可以实现更大的有效载荷、由于推进剂蒸发减少而降低运营成本并具有更长的使命。

在复合结构的构造中,采用了复合凹槽芯夹层壳体壁组件。例如,这些壁组件被用于火箭的外部结构壁组件的构造中或被用于低温容器组件的构造中。壁组件的区段用接头边缘结构连接在一起,以连接正在装配的结构的邻接区段。例如,由于遇到和需要比原来用在较小火箭或位于叠层中较高位置的结构更高的线路载荷需求,需要改进的边缘接头构造来用复合凹槽芯夹层壳体壁区段构建结构组件。

最初开发的较轻载荷壳体边缘接头在间歇地隔开的壳体边缘增强件之间需要相对大的开口,以允许抽出工具。由于相对大的开口,该构造不允许更紧密间隔的紧固件,这可能需要必需承载更高载荷能力的接头。较轻载荷壳体边缘连接构造也迫使载荷进入结构的位于凹槽的端部处的面板中,这需要定位原来的接头未设计的局部加倍器来承载较高的载荷。

需要一种改进的用于复合凹槽芯夹层壳体壁的壳体边缘接头,并且需要一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法,其将提供改进的载荷承载能力,使得可以承载和分布更多的载荷,允许附加的和更紧密间隔的紧固件。这种改进的用于增加的载荷能力的壳体边缘接头性能需要在使交通工具重量的增加最小化的情况下完成。



技术实现要素:

一种复合壁组件边缘接头的示例包括固定到第一复合面板的第一复合堆积垫(builduppad)。第一复合堆积垫具有第一锥形区段,所述第一锥形区段具有在第一方向上延伸的第一倾斜表面,并且所述第一复合堆积垫具有第二区段,所述第二区段从所述第一锥形区段延伸、具有在不同于第一方向的朝向第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸的第二表面。复合壁组件边缘接头还包括复合凹槽芯构件,所述复合凹槽芯构件包括:锥形第一部分,固定到第一复合堆积垫的第一锥形区段;第二部分,所述第二部分在远离所述锥形第一部分的第三方向上延伸并固定到第一复合面板;以及第三部分,所述第三部分在远离所述锥形第一部分朝向固定到第一复合堆积垫的第二区段的第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。

一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法的示例包括:将第一复合堆积垫堆叠到第一复合面板上,其中所述第一复合堆积垫具有第一锥形区段,所述第一锥形区段具有在第一方向上延伸的第一倾斜表面,并且所述第一复合堆积垫具有第二区段,所述第二区段从所述第一锥形区段延伸并具有第二表面,所述第二表面在不同于所述第一方向的朝向所述第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。所述方法还包括堆叠复合凹槽芯构件,这包括:将锥形第一部分定位到第一复合堆积垫的锥形第一区段上;将在远离所述第一锥形部分的第三方向上延伸的第二部分定位到第一复合面板上;以及将在远离所述第一锥形部分朝向所述第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸的第三部分定位到所述第一复合堆积垫的第二区段上。

一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法的示例包括将第一复合堆积垫堆叠到第一复合面板上,其中所述第一复合堆积垫具有第一锥形区段。第一锥形区段具有在第一方向上延伸的第一倾斜表面,使第二区段从第一锥形区段延伸,所述第二区段具有第二表面,所述第二表面在不同于所述第一方向的朝向所述第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。所述方法还包括:定位固化的复合凹槽芯构件,这包括将锥形第一部分定位到第一复合堆积垫的第一锥形区段上,其中粘合剂膜部分定位在锥形第一部分和第一复合堆积垫的第一锥形区段之间;将在远离锥形第一部分的第三方向上延伸的第二部分定位到第一复合面板上,其中粘合膜部分定位在第二部分和第一复合面板之间;以及将在远离锥形第一部分朝向第一复合面板的第一端部延伸的第二方向上延伸的第三部分定位到第一复合堆积垫的第二区段上,其中粘合剂膜部分定位在第三部分和第一复合堆积垫的第二区段之间。

已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实现,或者可以在其它实施例中组合,其进一步的细节可以参考以下描述和附图而看到。

条款1.一种复合壁体组件边缘接头,包括:

具有第一锥形区段的第一复合堆积垫,固定到第一复合面板并沿第一复合面板延伸;

具有第二锥形区段的第二复合堆积垫,固定到第二复合面板并沿第二复合面板延伸,其中,第一复合堆积垫和第二复合堆积定位在间隔开的第一复合面板和第二复合面板之间;以及

复合凹槽芯构件,包括:

锥形第一部分,定位在第一锥形区段和第二锥形区段之间并固定到所述第一锥形区段和所述第二锥形区段;以及

所述复合凹槽芯构件的第二部分,在远离所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的方向上延伸,并且定位在第一复合面板和第二复合面

板之间、沿着所述第一复合面板和第二复合面板延伸并固定到所述第

一复合面板和第二复合面板。

条款2.根据条款1所述的复合壁组件边缘接头,其中:

所述第一复合堆积垫在远离所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸;

所述第一复合堆积垫的第一锥形区段具有第一倾斜表面,其中第一锥形区段的厚度的尺寸随着所述第一复合堆积垫在远离第一端部的方向上延伸在而减小;

所述第二复合堆积垫在远离所述第二复合面板的第二端部的方向上延伸;并且

所述第二复合堆积垫的第二锥形区段具有第二倾斜表面,其中第二锥形区段的厚度的尺寸随着所述第二复合堆积垫在远离第二端部的方向上延伸而减小。

条款3.根据条款2所述的复合壁组件边缘接头,其中,还包括定位在所述第一复合堆积垫与所述第二复合堆积垫之间的桥接复合结构,其中:

所述桥接复合结构固定到所述第一复合堆积垫和第二复合堆积垫两者;并且

所述桥接复合结构在远离所述第一复合面板的第一端部的方向上沿所述第一复合堆积垫延伸,并且在远离所述第二复合面板的第二端部的方向上沿所述第二复合堆积垫延伸。

条款4.根据条款3所述的复合壁组件边缘接头,还包括所述桥接复合结构的所述边缘接头被后粘合至所述第一复合堆积垫并后粘合至所述第二复合堆积垫。

条款5.根据条款4所述的复合组件边缘接头,其中,还包括第一孔,所述第一孔在第一方向上延伸穿过所述第一复合面板、所述第一复合堆积垫、所述桥接复合结构、所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板。

条款6.根据条款5所述的复合壁组件边缘接头,还包括:第二孔的第一部分,所述第二孔的第一部分在横向于所述第一孔的第一方向的第二方向上延伸穿过所述桥接复合结构,使得所述第二孔的第一部分与所述第一孔连通;以及第二孔的第二部分,所述第二孔的第二部分在第二方向上在所述桥接件复合结构内延伸,跨越所述第一孔与所述第二孔的第一部分间隔开并与所述第二孔的第一部分对准。

条款7.根据条款6所述的复合壁组件边缘接头,还包括具有孔的筒状螺母,所述孔穿过所述筒状螺母延伸,其中所述筒状螺母定位在所述桥接复合结构的第一孔内,其中:

所述筒状螺母具有由所述孔的内壁表面限定的螺纹表面;并且

所述筒状螺母的孔定位成与所述桥接复合结构的第二孔的第一部分和第二部分对准。

条款8.根据条款7所述的复合壁组件边缘接头,还包括螺栓,所述螺栓包括与由所述筒状螺母的所述孔的内壁表面限定的所述螺纹表面兼容的螺纹,其中:

所述螺栓定位在所述桥接复合结构的第二孔的第一部分内;并且

所述螺栓的螺纹与由所述筒状螺母的孔的内壁表面限定的螺纹表面接合。

条款9.根据条款2所述的复合壁组件边缘接头,还包括:

所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分具有相对于所述第一面板并沿所述第一复合堆积垫的第一倾斜表面延伸的第一倾斜表面,使得所述复合凹槽芯构件的第一部分的第一倾斜表面定位成随着所述复合凹槽芯构件的第一部分在朝向所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸而离所述第一复合面板更远;并且

所述复合凹槽芯构件的第一部分具有相对于所述第二面板并沿所述第二复合堆积垫的第二倾斜表面延伸的第二倾斜表面,使得所述复合凹槽芯构件的第一部分的第二倾斜表面定位成随着所述第一部分在朝向所述第二复合面板的第二端部的方向上延伸而离所述第二面板更远。

条款10.根据条款9所述的复合壁组件边缘接头,还包括:

所述复合凹槽芯构件的第一部分包括第一壁构件,其中所述复合凹槽芯构件的第一部分的第一倾斜表面定位在所述第一壁构件上,并且所述复合凹槽芯构件的第一部分包括第二壁构件,其中所述复合凹槽芯构件的第一部分的第二倾斜表面定位在所述第二壁构件上;并且

所述第一壁构件和第二壁构件间隔开并随着所述第一壁构件在所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸以及所述第二壁构件在所述第二复合面板的第二端部的方向上延伸而会聚。

条款11.根据条款9所述的复合壁组件边缘接头,还包括:

所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的第一倾斜表面与所述第一复合堆积垫的第一倾斜表面共固化;

所述复合凹槽芯构件的第一部分的第二倾斜表面与所述第二复合堆积垫的第二倾斜表面共结合;并且

所述复合凹槽芯构件的第二部分与所述第一复合面板和所述第二复合面板共结合。

条款12.根据条款1所述的复合壁组件边缘接头,还包括所述第一复合堆积垫与所述第一复合面板共结合,并且所述第二复合堆积垫与所述第二复合面板共固化。

条款13.一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法,包括以下步骤:

将具有第一锥形区段的第一复合堆积垫堆叠到固化的第一复合面板上,其中粘合剂层定位在所述第一复合堆积垫和所述第一复合面板之间;

定位复合凹槽芯构件,所述复合凹槽芯构件包括具有第一倾斜表面和第二倾斜表面的锥形第一部分,其中:

所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面定位在所述第一复合堆积垫的第一锥形区段上;并且

所述复合凹槽芯构件的第二部分沿所述第一复合面板从所述第一部分延伸,其中所述粘合剂膜定位在所述第二部分和所述第一复合面板之间;

加热至少所述第一复合堆积垫和所述复合凹槽芯构件,使所述第一复合材料堆积材料和所述复合凹槽芯构件共固化,将所述第一复合堆积垫的第一锥形区段与所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面固定在一起,并且将所述复合凹槽芯构件的第二部分共结合到所述第一复合面板;

堆叠具有第二锥形区段的第二复合堆积垫,其中第二复合堆积垫定位成与第一复合堆积垫间隔开,并且其中所述第二复合堆积垫的第二锥形区段的至少一部分位于粘合剂膜上面,所述粘合剂膜定位在所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的第二倾斜表面上面;以及

加热至少所述第二复合堆积垫,并且将所述第二复合堆积垫共结合到所述复合凹槽芯构件的第一部分的第二倾斜表面。

条款14.根据条款13所述的用于装配复合壁组件边缘接头的方法,其中:

堆叠第一堆积垫的步骤还包括以下步骤:堆叠第一堆积垫,第一堆积垫在远离所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸,并且将第一锥形区段构造成具有第一倾斜表面,其中所述第一复合堆积垫的厚度的尺寸随着所述第一复合堆积垫在远离第一端部的方向上延伸而减小;

定位所述复合凹槽芯构件的步骤还包括:将所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面定位在所述第一复合堆积垫的第一倾斜表面上面,使得所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面距所述第一复合面板的距离随着所述复合凹槽芯构件在朝向第一复合面板的第一端部的方向上延伸而增加;并且

堆叠所述第二复合堆积垫的步骤包括:构造所述第二复合堆积垫的第二倾斜表面,其中所述第二复合堆积垫的厚度随着所述第二复合堆积垫在远离所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸而减小,其中所述复合凹槽芯构件的第一部分的第二倾斜表面距所述第一复合面板的距离随着所述复合凹槽芯构件的第二倾斜表面在朝向所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸而减小。

条款15.根据条款13所述的用于装配复合壁组件边缘接头的方法,堆叠所述第二复合堆积垫的步骤还包括以下步骤:将第二复合面板堆叠到所述第二复合堆积垫上以及堆叠到所述复合凹槽芯构件的第二部分上,其中将粘合剂膜定位在所述复合凹槽芯构件的第二部分和所述第二复合面板之间。

条款16.根据条款15所述的用于装配复合壁组件边缘接头的方法,加热至少所述第二复合堆积垫的所述步骤还包括将所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板共固化在一起,并且将所述复合凹槽芯构件的第二部分共结合到所述第二复合面板。

条款17.根据条款16所述的用于装配复合壁组件边缘接头的方法,还包括以下步骤:堆叠复合桥接结构并将所述复合桥接结构后结合到所述第一复合堆积垫和第二复合堆积垫。

条款18.根据条款17所述的用于装配复合壁体组件边缘接头的方法,还包括以下步骤:在第一方向上穿过所述第一复合面板、所述第一复合堆积垫、所述复合桥接结构、所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板钻出第一孔。

条款19.根据条款18所述的用于装配复合壁组件边缘接头的方法,还包括以下步骤:在横向于所述第一方向的方向上在所述复合桥接结构中钻出第二孔的第一部分,使所述第一部分与所述第一孔连通,并且继续钻出第二孔的第二部分,第二孔的第二部分跨越所述第一孔与所述第二孔的第一部分间隔开并与所述第二孔的第一部分对准。

条款20.根据条款19所述的用于装配复合壁组件边缘接头的方法,还包括以下步骤:将筒状螺母插入所述第一孔中并将螺栓插入所述第二孔中并将所述螺栓紧固到所述筒状螺母。

条款21.一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法,包括以下步骤:

堆叠第一复合面板;

将具有第一锥形区段的第一复合堆积垫堆叠到第一复合面板上;

定位复合凹槽芯构件,所述复合凹槽芯构件包括具有第一倾斜表面和第二倾斜表面的锥形第一部分,其中:

所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面定位在所述第一复合堆积垫的第一锥形区段上;以及

所述复合凹槽芯构件的第二部分沿第一复合面板从锥形第一部分延伸;以及

堆叠具有第二锥形区段的第二复合堆积垫,其中第二复合堆积垫定位成与第一复合堆积垫间隔开,使所述第二复合堆积垫的第二锥形区段的至少一部分位于所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的第二倾斜表面上面。

条款22.根据条款21所述的用于装配的方法,其中,堆叠第一堆积垫的所述步骤还包括以下步骤:堆叠第一堆积垫,以在远离所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸,其中第一锥形区段具有的厚度的尺寸随着所述第一复合堆积垫在远离第一端部的方向上延伸而减小。

条款23.根据条款22所述的用于装配的方法,其中,定位所述复合凹槽芯构件的步骤还包括:将所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面定位在所述第一复合堆积垫的第一锥形区段上面,使得所述复合凹槽芯构件的第一倾斜表面距所述第一复合面板的距离随着所述复合凹槽芯构件在朝向第一复合面板的第一端部的方向上延伸而增加。

条款24.根据条款23所述的用于装配的方法,其中,堆叠具有第二锥形区段的第二复合堆积垫的步骤包括:构造第二锥形区段,其中所述第二锥形区段的厚度随着所述第二复合堆积垫在远离所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸而减小,所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的第二倾斜表面定位成随着所述复合凹槽芯构件的第二倾斜表面在朝向所述第一复合面板的第一端部的方向上延伸而更靠近所述第一复合面板。

条款25.根据条款21所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:支撑所述复合凹槽芯构件的所述锥形第一部分和所述第二部分的内表面。

条款26.根据条款25所述的用于装配的方法,其中,支撑的所述步骤包括以下步骤:将加压气体插入所述复合凹槽芯构件的内部中。

条款27.根据条款25所述的用于装配的方法,其中,支撑的所述步骤包括以下步骤:将可折叠支撑结构插入所述复合凹槽芯构件的内部中,支撑所述复合凹槽芯构件的所述第一部分和所述第二部分的内表面。

条款28.根据条款21所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:将支撑结构定位在所述第一复合堆积垫和所述第二复合堆积垫之间的空间内。

条款29.根据条款21所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:将第二复合面板堆叠到所述第二复合堆积垫上以及堆叠到所述复合凹槽芯构件的第二部分上,所述复合凹槽芯构件的第二部分从所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分延伸。

条款30.根据第29项所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:加热所述第一复合面板、所述第一复合堆积垫、所述复合凹槽芯构件、以及所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板。

条款31.根据条款30所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:堆叠复合桥接结构并将所述复合桥接结构后结合到所述第一复合堆积垫和第二复合堆积垫。

条款32.根据条款31所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:在第一方向上穿过所述第一复合面板、所述第一复合堆积垫、所述复合桥接结构、所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板钻出第一孔。

条款33.根据条款32所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:在横向于所述第一方向的第二方向上在所述复合桥接结构中钻出第二孔的第一部分,使所述第一部分与所述第一孔连通,并且钻出所述第二孔的第二部分,所述第二孔的第二部分定位成跨越所述第一孔与所述第二孔的第一部分间隔开并与所述第二孔的第一部分对准。

条款34.根据条款33所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:将筒状螺母插入第一孔中并将螺栓插入第二孔中并将所述螺栓固定到所述筒状螺母。

条款35.一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法,包括以下步骤:

堆叠复合第一面板;

将具有第一锥形区段的复合第一堆积垫堆叠到所述复合第一面板上;

定位固化的复合凹槽芯构件,所述复合凹槽芯构件包括具有第一倾斜表面和第二倾斜表面的锥形第一部分,其中

所述固化的复合凹槽芯构件的第一倾斜表面定位到所述复合堆积垫的第一锥形区段上,其中粘合剂膜定位在所述第一倾斜表面和所述第一锥形区段之间;并且

所述复合凹槽芯构件的第二区段沿第一复合面板从所述锥形第一部分延伸,其中,粘合剂膜定位在所述复合凹槽芯构件的第二部分和所述第一复合面板之间;以及

堆叠具有第二锥形区段的第二复合堆积垫,其中,所述第二复合堆积垫定位成与所述第一复合堆积垫间隔开,使所述第二锥形区段的至少一部分位于所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的第二倾斜表面上面,其中粘合剂层定位在所述第二锥形区段和所述复合凹槽芯构件的锥形第一部分的第二倾斜表面之间。

条款36.根据条款35所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:将支撑结构定位在间隔开的第一复合堆积垫和第二复合堆积垫之间。

条款37.根据条款35所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:将第二复合面板堆叠到第二复合堆积垫上并与固化的复合凹槽芯构件的第二部分处于叠置关系,其中粘合剂膜定位在所述第二复合面板和所述复合凹槽芯构件的第二部分之间。

条款38.根据条款第37所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:加热所述第一复合面板、所述第一复合堆积垫、所述复合凹槽芯构件、所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板。

条款39.根据条款38所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:堆叠复合桥接结构并将所述复合桥接结构后结合到所述第一复合堆积垫和第二复合堆积垫。

条款40.根据条款39所述的用于装配的方法,还包括以下步骤:

在第一方向上穿过所述第一复合面板、所述第一复合堆积垫、所述复合桥接结构、所述第二复合堆积垫和所述第二复合面板钻出第一孔;

在横向于所述第一方向的第二方向上在所述复合桥接结构中钻出第二孔的第一部分,使所述第一部分与所述第一孔连通,并且钻出所述第二孔的第二部分,所述第二孔的第二部分定位成跨越所述第一孔与所述第二孔的第一部分间隔开并与所述第二孔的第一部分对准;以及

将筒状螺母插入所述第一孔中并将螺栓插入所述第二孔中并将所述螺栓固定到所述筒状螺母。

附图说明

图1为示出火箭的壁上的边缘接头位置的火箭的示意性透视图;

图2为图1所示的火箭的横截面的部分剖视透视图,其中在火箭上具有低温推进剂容器;

图3为被环绕并在图2中指定为3的复合壁组件的接头边缘的放大局部剖视图;

图4为沿着图3中的线4-4截取的剖视图;

图5为图3中所示的复合壁组件的复合凹槽芯构件的透视图;

图6为图5中的复合凹槽芯构件的锥形端部的局部放大剖视图;

图7为沿图3中的线7-7看到的复合壁组件的接头边缘的横截面视图;

图8为沿图3的线4-4截取的截面的透视图;

图8a为图8中被环绕为8a的放大视图;

图9为用于装配复合壁组件边缘接头的方法的流程图;

图10为用于装配复合壁组件边缘接头的方法的第二示例的流程图;

图11为沿图3中的线7-7看到的复合壁组件的接头边缘的横截面视图,其中该接头边缘根据如图10所示的用于装配复合壁组件边缘接头的方法的第二示例装配;

图12为如图4所示的横截面,其中,在堆叠用于装配复合壁组件边缘接头的方法的第二示例的边缘接头组件期间,所述复合凹槽芯构件用可折叠支撑件支撑;

图13为示出在装配边缘接头期间在间隔开的第一和第二复合堆积垫之间提供支撑的剖视图;

图14为用于装配复合壁组件边缘接头的方法的第三示例的流程图;以及

图15为图8中被环绕为8a的放大图,示出根据如图14所示的用于装配复合壁组件边缘接头的方法的第三示例装配的边缘接头;

图16为已经沿如图16中所示的线16-16共固化的复合壁组件边缘接头的横截面;

图17为复合壁组件边缘接头的分解透视图;

图18为在没有第三和第四复合堆积垫也没有图17的第一和第二复合面板的情况下,在竖直方向和水平方向上分解的复合壁组件边缘接头的分解透视图;

图19为添加了第一和第二复合面板的图17的复合壁组件边缘接头的局部分解端视图;

图20为用于装配图16的将被共固化的复合壁组件边缘接头的方法的流程图;以及

图21为用于装配复合壁组件边缘接头的方法的流程图,所述方法包括将预固化的复合凹槽芯构件共结合在图22的复合壁组件边缘接头内;以及

图22为具有预固化的复合凹槽芯构件的复合壁组件边缘接头的另一示例的横截面。

具体实施方式

如前所述,正在开发复合结构来代替用于如图1和图2所示的太空运载交通工具或火箭10的铝部件或结构。用更轻、成本更低、导热性更低的复合部件代替铝部件可以实现更大的有效载荷、由于推进剂蒸发减少而降低运营成本并具有更长的使命。

在复合部件或结构的构造中,此类部件或结构的示例包括使用复合凹槽芯夹层壳体壁组件。这些壁组件例如用在火箭或运载工具10的不同部分的构造中,诸如用于火箭10的外部结构壁组件12,或在另一示例中用于具有裙部组件14的低温推进剂容器,如分别在图1和2中所示。火箭10的各种版本的其它部件也可以用复合结构(诸如用于多级火箭的中间级区段以及用于火箭的其它部分)来构造。如上所述,本文将讨论用改进的接头边缘16装配复合夹层壳体壁组件12的示例。在本示例中,改进的接头边缘16将壁组件12的第一区段18和第二区段20连接在一起,并且将为更高的线路载荷需求提供改进的性能,并且使交通工具或火箭10的重量增加最小化。

参考图3,示出边缘接头16将壁组件12的第一部分18连接到第二部分20。复合凹槽化芯夹层壳体壁组件12包括第一或内侧复合面板22和间隔开的第二或外侧复合面板24。多个凹槽复合芯构件26定位在间隔开的第一和第二复合面板22和24内。在图5和6中示出了凹槽复合芯构件26的示例。如图4所示,在壁组件12的该示例中,凹槽复合芯构件26为梯形形状,但是形状可以选自多种形状中的一种。如图4所示,在该示例中,梯形的凹槽复合芯构件26定位在第一复合面板22和第二复合面板24之间,接连地形成芯组件28。通过用位于空腔32中的面条30结构可以进一步加强凹槽复合芯构件26,空腔32形成在凹槽复合芯构件26和第一复合面板22的相邻半径31和33之间以及凹槽复合芯构件26和第二复合面板24的相邻半径35和37之间。具有核心组件28的壁组件12提供坚固和重量轻的构造。

参考图5-图8a,该图示出了具有边缘接头16的复合凹槽化芯夹层壁组件12,其适应通过边缘接头16施加的较高线路载荷需求,无论是压缩地还是拉伸地施加。参考图7,具有第一锥形区段36的第一复合堆积垫34固定到第一或内侧复合面板22并沿第一或内侧复合面板22延伸。具有第二锥形区段40的第二复合堆积垫38固定到第二或外侧复合面板24并沿第二或外侧复合面板24延伸。第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38定位在间隔开的第一复合面板22和第二复合面板24之间。复合凹槽芯构件26包括锥形第一部分42并定位在第一锥形区段36和第二锥形区段40之间且固定到第一锥形区段36和第二锥形区段40。如图5所示,复合凹槽芯构件26的第二部分44定位在第一复合面板22和第二复合面板24之间、沿第一复合面板22和第二复合面板24延伸并固定到第一复合面板22和第二复合面板24。复合凹槽芯构件26的第二部分44在远离第一部分42的方向46上延伸。凹槽复合芯构件26的锥形第一部分42分别固定到第一复合堆积垫34的第一锥形区段36和第二复合堆积垫38的第二锥形区段340的这种构造为接头边缘16提供了增强的载荷线路能力。

如图7、图8和图8a所示,第一复合堆积垫34在远离第一或内侧复合面板22的第一端部50的方向48上延伸。第一复合堆积垫34的第一锥形区段36具有第一倾斜表面52,其中第一锥形区段36的厚度t的尺寸随着第一复合堆积垫34在远离第一端部50的方向48上延伸而减小。第二复合堆积垫38在远离第二或外侧复合面板24的第二端部56的方向54上延伸。第二复合堆积垫38的第二锥形区段40具有第二倾斜表面64,其中第二锥形区段40的厚度t'的尺寸随着第二复合堆积垫38在远离第二端部56的方向54上延伸而减小。

凹槽芯构件26的第一部分42具有相对于第一复合面板22的第一倾斜表面58。倾斜表面58沿第一复合堆积垫34的第一倾斜表面52延伸,使得复合凹槽芯构件26的第一部分42的第一倾斜表面58定位成随着复合凹槽芯构件26的第一部分42在朝向第一复合面板22的第一端部50的方向60上延伸离第一复合面板22更远。复合凹槽芯构件26的第一部分42具有相对于第二或外侧面板24的第二倾斜表面62,第二倾斜表面62沿第二复合堆积垫38的第二倾斜表面64延伸,使得复合凹槽芯构件26的第一部分42的第二倾斜表面62定位成随着第一部分42在朝向第二复合面板24的第二端部56的方向66上延伸离第二或外侧面板24更远。

如图5和图6所示,复合凹槽芯构件26的第一部分42包括第一壁构件68,并且复合凹槽芯构件26的第一部分42的第一倾斜表面58定位于第一壁构件68上。复合凹槽芯构件26的第一部分42包括第二壁构件70,并且复合凹槽芯构件26的第一部分42的第二倾斜表面62定位于第二壁构件70上。如图6所示,第一壁构件68和第二壁构件70间隔开例如所看到的距离d,并且如图7所示,随着第一壁构件68在第一复合面板22的第一端部50的方向60上延伸而会聚,并且第二壁构件70在第二复合面板24的第二端部56的方向66上延伸。

如图5-图8a所示,复合凹槽芯构件26的第一部分42的第一倾斜表面58与第一复合堆积垫34的第一倾斜表面52共固化。复合凹槽芯构件26的第一部分42的第二倾斜表面62与第二复合堆积垫38的第二倾斜表面64共结合。复合凹槽芯构件26的第二部分44与第一复合面板22和第二复合面板24共结合。第一复合堆积垫34与第一复合面板22共结合,并且第二复合堆积垫38与第二复合面板24共固化。

参考图7、图8和图8a,桥接复合结构72定位在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间。桥接复合结构72固定到第一堆积垫34和第二堆积垫38两者,并在远离第一复合面板22的第一端部50的方向48上沿第一复合堆积垫34延伸,并在远离第二复合面板24的第二端部56的方向54上沿第二复合堆积垫38延伸。

在该示例中,桥接复合结构72后结合到第一复合堆积垫34并后结合到第二复合堆积垫38。还包括第一孔74,第一孔74在第一方向76上延伸穿过第一复合面板22、第一复合堆积垫34、桥接复合结构72、第二复合堆积垫38和第二复合面板24。第二孔80的第一部分78在横向于第一孔74的第一方向76的第二方向82上延伸穿过桥接复合结构72,使得第二孔80的第一部分78与第一孔74连通,并且第二孔80的第二部分84在第二方向82上在桥接复合结构72内延伸,跨越第一孔74与第二孔80的第一部分78间隔开并与第二孔80的第一部分78对准。

还包括具有孔88的筒状螺母86,孔88穿过筒状螺母86延伸,其中筒状螺母86定位在桥接复合结构72的第一孔74内。筒状螺母86具有由孔88的内壁表面92限定的螺纹表面90,其中筒状螺母86的孔88定位成与桥接复合结构72的第二孔80的第一部分78和第二部分84对准。螺栓94包括螺纹96,螺纹96与由筒状螺母86的孔88的内壁表面92限定的螺纹表面90相兼容。螺栓94定位在桥接复合结构72的第二孔80的第一部分78内。螺栓94的螺纹96接合由筒状螺母86的孔88的内壁表面92限定的螺纹表面90。如图7所示,在螺栓94接合并拧紧的情况下,第一区段18固定到壁组件12的第二区段20。

如将在对边缘接头16的组件的示例的讨论中所理解的,复合桥接结构72将作为后面的元件安装在接头边缘16构造中,所述接头边缘16构造包括第一复合或内侧面板22、第一复合堆积垫34、凹槽复合芯构件26、第二复合堆积垫38和第二复合或外侧面板24的部件。用这些部件装配的复合桥接结构72沿壁组件12安装。复合桥接结构72可以根据需要向制造者提供围绕壁组件12延伸的基本上连续的壁,在壁组件12中钻出与相应第一孔74相交的第二孔80。在由桥接复合结构72建立的基本上连续的壁的情况下,制造者具有沿壁组件12的接头边缘16选择性地间隔开筒状螺母86和螺栓94的连接组件的灵活性,以在例如将壁构件12的区段18连接到区段20时根据需要沿壁组件12通过接头边缘16来适应载荷需求。因此,如例如在图3中所示,根据跨越接头边缘16的载荷传递所需要的,制造者选择间距并采用该间距。载荷线路将沿第一和第二堆积垫34和38、沿第一和第二锥形区段36和40延伸,与复合凹槽芯构件26的第一壁68和第二壁70接合,并进而延伸至第一面板22和第二面板24中,为壁组件12提供用于增强的性能的接头边缘16。

参考图9,该图示出了用于装配复合凹槽芯夹层壳体壁组件12的边缘接头16的方法100的示例。方法100包括将具有第一锥形区段36的第一复合堆积垫34堆叠到固化第一复合或内侧面板22上的步骤102,如图8a所示,其中粘合剂层43定位在第一复合堆积垫34和第一复合面板22之间。堆叠第一堆积垫34的步骤102还包括以下步骤:堆叠第一堆积垫34,所述第一堆积垫34在远离第一复合面板22的第一端部50的方向48上延伸并构造具有第一倾斜表面52的第一锥形区段36,其中第一复合堆积垫34的厚度t的尺寸随着第一复合堆积垫34在远离第一端部50的方向48上延伸而减小。

方法100还包括定位复合凹槽芯构件26的步骤104,复合凹槽芯构件26包括具有第一倾斜表面58和第二倾斜表面62的锥形第一部分42,其中,复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面58定位在第一复合堆积垫34的锥形区段36上。如图5所示,复合凹槽芯构件26的第二部分44沿第一复合或内侧面板22在远离第一部分42的方向46上延伸,如图7和8a所示,其中粘合剂膜43定位在凹槽复合芯构件26的第二部分44和第一复合面板22之间。定位复合凹槽芯构件26的步骤104还包括将复合凹槽芯26的第一倾斜表面58定位在第一复合堆积垫34的第一倾斜表面52上面,使得复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面58距第一复合面板22的距离随着复合凹槽芯构件26在朝向第一复合面板22的第一端部50的方向60上延伸而增加。

方法100还包括以下步骤106:加热至少第一复合堆积垫34和复合凹槽芯构件26、共固化第一复合堆积垫34和复合凹槽芯构件26并将第一复合堆积垫34的第一锥形区段36与复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面58固定在一起并使复合凹槽芯构件26的第二部分44与第一复合或内侧面板22共结合。同时,使第一复合堆积垫34与第一复合面板22共结合。

方法100还包括以下步骤108:堆叠具有第二锥形区段的第二复合堆积垫38,其中,第二复合堆积垫定位成与第一复合堆积垫34间隔开,并且如图8a所示,位于粘合剂膜39上面的第二复合堆积垫38的第二锥形区段的至少一部分定位在复合凹槽芯构件26的第一部分42的第二倾斜表面62上面。堆叠第二复合堆积垫38的步骤108包括构造第二复合堆积垫38的第二倾斜表面64,其中第二复合堆积垫38的厚度t'随着第二复合堆积垫38在远离第二复合面板24的第二端部56的方向54上延伸而减小,其中复合凹槽芯构件26的第一部分42的第二倾斜表面62距第一复合面板22的距离随着复合凹槽芯构件26的第二倾斜表面62在朝向第一复合面板22的第一端部50的方向60上延伸而减小。

在第二复合堆积垫38定位在复合凹槽芯构件26的第二倾斜表面62上面的情况下,采用加热至少第二复合堆积垫38并使第二复合堆积垫38与复合凹槽芯构件26的第一部分42的第二倾斜表面62共结合的步骤110。

如图8a所示,堆叠第二复合堆积垫38的步骤108还包括以下步骤:将第二复合面板24堆叠到第二复合堆积垫38上和复合凹槽芯构件26的第二部分44上,其中将粘合剂膜39定位在复合凹槽芯构件26的第二部分44和第二复合面板24之间。加热至少第二复合堆积垫38的步骤110还包括将第二复合堆积垫38和第二复合面板24共固化在一起,并使复合凹槽芯构件26的第二部分44与第二复合面板24共结合。

如图8a所示,方法100还包括以下步骤:堆叠复合桥接结构72并用粘合剂膜41将复合桥接结构72分别后结合到第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38。粘合剂膜41定位在复合桥接结构72和第一复合堆积垫34之间以及复合桥接结构72和第二复合堆积垫38之间。

在复合桥接结构72分别后结合到第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38的情况下,堆叠复合桥接结构72的步骤还包括以下步骤:在第一方向76上穿过第一复合面板22、第一复合堆积垫34、复合桥接结构72、第二复合堆积垫38和第二复合面板24钻出第一孔74。堆叠复合桥接结构72的步骤还包括以下步骤:在横向于第一方向76的方向82上在复合桥接结构72中钻出第二孔80的第一部分78,使第一部分78与第一孔74连通并继续钻出第二孔80的第二部分84,该第二部分84跨越第一孔74与第二孔80的第一部分78间隔开并与第二孔80的第一部分78对准。在钻出第一孔74和第二孔80的情况下,堆叠复合桥接结构72的步骤还包括以下步骤:将筒状螺母86插入第一孔74中并将螺栓94插入第二孔80中并将螺栓94固定至筒状螺母86。如图7所示,在固定螺栓94的情况下,壁组件12的第一区段18和第二区段20固定在一起。

用于装配复合壁组件12边缘接头16的方法的第二示例包括如图10所示的方法200。与前面描述的用于装配根据方法100制造的复合壁组件12的边缘接头16的部件共同的根据方法200制造的复合壁组件12的边缘接头16的部件类似地标出。如将在本文中理解的,与根据方法100制造的组件相比,根据方法的第二示例或方法200制造的组件与根据方法200的复合壁组件12的边缘接头16的部件共固化。

参考图10,用于装配复合壁组件12的边缘接头16的方法200包括堆叠第一复合面板22的步骤202,如图11所示。在该示例中,第一复合面板22为该组件的内侧面板。方法200还包括将具有第一锥形区段36的第一复合堆积垫34堆叠到第一复合面板22上的步骤204。步骤206包括定位复合凹槽芯构件26,该复合凹槽芯构件26包括具有第一倾斜表面52和第二倾斜表面64的锥形第一部分42。复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面58定位到第一复合堆积垫34的第一锥形区段36上。复合凹槽芯构件26的第二部分44沿第一复合面板22从锥形第一部分42延伸。

方法200还包括堆叠具有第二锥形区段40的第二复合堆积垫38的步骤208。第二复合堆积垫38定位成与第一复合堆积垫34间隔开,使第二复合堆积垫38的第二锥形区段40的至少一部分位于复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42的第二倾斜表面62上面。

堆叠第一堆积垫34的步骤204还包括以下步骤:堆叠第一堆积垫34以在远离第一复合面板22的第一端部50的方向上延伸,其中第一锥形区段36具有第一倾斜表面52,其中所述第一锥形区段具有的厚度t的尺寸随着第一复合堆积垫34在远离第一端部50的方向48上延伸而减小。

定位复合凹槽芯构件26的步骤206还包括将复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面58定位在第一复合堆积垫34的具有第一倾斜表面52的第一锥形区段36上面,使得复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面58距第一复合面板22的距离随着复合凹槽芯构件26在朝向第一复合面板22的第一端部50的方向60上延伸而增加。

堆叠具有第二锥形区段40的第二复合垫38的步骤208包括构造具有第二倾斜表面64的第二锥形区段40,其中第二锥形区段的厚度t'随着第二复合堆积垫38在远离第一复合面板22的第一端部50的方向54上延伸而减小。复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42的第二倾斜表面62定位成随着复合凹槽芯构件26的第二倾斜表面62在朝向第一复合面板22的第一端部50的方向66上延伸而更接近第一复合面板22。

方法200还包括以下步骤:将第二复合面板24堆叠到第二复合堆积垫38上并堆叠到复合凹槽芯构件26的第二部分44上。复合凹槽芯构件26的第二部分44从复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42延伸。

在根据方法200制造复合接头边缘组件16时,复合材料将在装配复合材料和共固化接头边缘组件16期间被支撑。复合材料的支撑将保持复合材料对准并且没有变形,否则将在复合材料被固化之前由于复合材料的重量而赋予复合材料。例如图13所示,将在复合凹槽芯构件26的内部61内以及在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间的间隔73内提供支撑。

如图12所示,在支撑复合凹槽芯构件26时,在内部61内在锥形第一部分42的相对表面63、复合凹槽芯构件26的第二部分44的相对表面65以及相对侧壁上的相对表面79上提供支撑。支撑复合凹槽芯构件26的一个示例包括以下步骤:将加压气体插入复合凹槽芯构件26的内部61中。内部61被密封(未示出),并且可以提供至内部61的入口,以根据需要调节内部61内的加压。当完成共固化处理时,加压气体可以从复合凹槽芯构件26的内部61释放。如在该示例中,加压气体可以离开复合凹槽芯构件26的内部61并且通过如图13中所示的第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间的空间73。

如图12中示意性所示,支撑复合凹槽芯构件26的另一示例包括以下步骤:将可折叠支撑结构67插入复合凹槽芯构件26的内部61中。可折叠支撑结构67可以通过定位于第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间的空间73并穿过复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42的开口69插入折叠位置中。如图11和12所示,在可折叠支撑结构67定位于复合凹槽芯构件26的内部61内的情况下,可折叠支撑组件67可展开,使得板75定位在复合凹槽芯构件26的第二部分44中并抵靠定位于复合凹槽芯构件26的相对侧上的内部61表面65提供支撑。如图12所示,在复合凹槽芯构件26的第二部分44中的可折叠支撑组件67还包括板77,所述板77抵靠定位在复合槽芯构件26的相对侧上的内部61表面79定位于在支撑位置中。可折叠支撑组件67的其它板(未示出)抵靠复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42的相对侧上的内部表面63定位,以在装配和共固化期间向锥形第一部分42提供支撑。在完成共固化时,可折叠支撑组件67被折叠并减小轮廓。通过复合凹槽芯体构件26的开口69,将可折叠支撑组件67从复合凹槽芯构件26的内部61移除或以其它方式拉出,并且然后通过第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间的空间73从边缘接头16拉出。根据需要在移除空间73中的任何障碍物的情况下,通过空间73移除可折叠支撑组件67。根据需要从复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42内移除可折叠支撑也是如此。

类似地,在装配边缘接头16期间以及共固化边缘接头16期间,需要将支撑件定位在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间。参考图13,第二支撑组件71定位在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间。第二支撑组件71为可折叠的,并且可以以折叠或减小的轮廓插入空间73中,并且然后扩展并定位成抵靠第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38。在该示例中,在完成第二支撑组件71的共固化时,可以折叠或者减小轮廓并且从边缘接头16从空间73中拉出。

如上所述,在装配边缘接头16时对复合材料的支撑件允许制造者在装配期间和通过期望的共固化处理保持复合材料对准和不变形。在由可折叠结构或由可释放的气体提供支撑件的情况下,支撑件可从边缘接头16的内部移除。在该示例中,在第二支撑组件71被移除的情况下,在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间提供空间73,如将讨论的,空间73向制造者提供将桥接复合结构72固定在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间的机会。如本文所述,在桥接复合结构72沿边缘接头16固定和定位的情况下,制造者可以根据需要使螺栓沿桥接复合结构72间隔开。沿着边缘接头组件16间隔开螺栓可以通过更紧密间距的螺栓提供增强的承载能力,例如通过连接壁组件12的第一区段18和第二区段20的螺栓。通过将载荷转移到第一堆积垫34和第二堆积垫38、转移到复合凹槽芯构件26以及转移到第一复合面板22和第二复合面板24,进一步支持这种增强的承载能力。

方法200还包括以下步骤:加热并共固化第一复合面板22、第一复合堆积垫34、复合凹槽芯构件26、第二复合堆积垫38和第二复合面板24。在该示例中,在装配火箭的圆形构造的情况下,边缘接头16的区段按区段装配至火箭结构的圆周的约二十度。

如图11所示,通过实现边缘接头16的共固化,方法200还包括以下步骤:堆叠复合桥接结构72和将复合桥接结构72后结合到第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38,如可以在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间后结合到位。

方法200还包括钻出第一孔74的步骤,该第一孔74在第一方向76上延伸穿过第一复合面板22、第一复合堆积垫34、复合桥接结构72、第二复合堆积垫38并穿过第二复合面板24。还包括以下步骤:在横向于第一方向76的第二方向82上在复合桥接结构72中钻出第二孔80的第一部分78,使第一部分76与第一孔74连通。钻孔还包括钻出第二孔80的第二部分84,该第二孔80的第二部分84定位成跨越第一孔74与第二孔80的第一部分76间隔开并与第二孔80的第一部分78对准。

在完成第一孔74和第二孔80的情况下,方法200还包括以下步骤:将筒状螺母86插入第一孔74中并将螺栓94插入第二孔80中并将螺栓94固定到筒状螺母86。

用于装配复合壁组件12边缘接头16的方法的第三示例包括如图14所示的方法300。与前面描述的用于装配根据方法100和方法200制造的复合壁组件12的边缘接头16的部件共同的装配根据方法300制造的复合壁组件12的边缘接头16的部件类似地标出。如将在本文中理解的,与根据方法200制造的组件相比,根据方法的第三示例或方法300制造的组件,根据方法300的复合壁组件12的边缘接头16的元件在装配边缘接头16时采用固化的复合凹槽芯构件26。

参考图14,用于装配复合壁组件12的边缘接头16的方法300包括堆叠复合第一面板22的步骤302,如图15所示。在该示例中,复合第一面板22为该组件的内侧面板。方法300还包括将具有第一锥形区段36的第一复合堆积垫34堆叠到复合第一面板22上的步骤304。步骤306包括定位固化的复合凹槽芯构件26,该固化的复合凹槽芯构件26包括具有第一倾斜表面52和第二倾斜表面64的锥形第一部分42。固化的复合凹槽芯构件26的第一倾斜表面52定位到第一锥形区段36上,其中粘合剂膜45定位在第一倾斜表面52和第一锥形区段36之间。复合凹槽芯构件26的第二部分44沿第一复合面板22从锥形第一部分42延伸,其中粘合剂膜45定位在复合凹槽芯构件26的第二部分44与复合第一面板22之间。方法300还包括步骤308:堆叠具有第二锥形区段40的第二复合堆积垫38,其中,第二复合堆积垫38定位成与第一复合堆积垫34间隔开,使第二锥形区段40的至少一部分位于复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42的第二倾斜表面64上面,其中粘合剂层39定位在第二锥形区段40和复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42的第二倾斜表面64之间。

如图13所示,方法300还包括以下步骤:将支撑结构71定位在间隔开的第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间。如图15所示,方法300还包括以下步骤:将第二复合面板24堆叠到第二复合堆积垫38上并与固化的复合凹槽芯构件26的第二部分44处于叠置关系,其中粘合剂膜39定位在第二复合面板24和复合凹槽芯构件26的第二部分44之间。

方法300还包括以下步骤:加热第一复合面板22、第一复合堆积垫34、复合凹槽芯构件26、第二复合堆积垫38和第二复合面板24。方法300还包括以下步骤:堆叠复合桥接结构72并将复合桥接结构72后结合到第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38。

如图15所示,在该示例中,方法300还包括如图11所示的在第一方向76上穿过复合第一面板22、第一复合堆积垫34、复合桥接结构72、第二复合堆积垫38和第二复合面板24钻出第一孔74。还包括如图11所示的在横向于第一方向76的第二方向82上在复合桥接结构72中钻出第二孔80的第一部分78,使第一部分78与第一孔74连通,并且钻出第二孔80的第二部分84,第二部分84定位成跨越第一孔74与第二孔80的第一部分78间隔开并与第二孔80的第一部分78对准。方法300还包括将筒状螺母86插入第一孔74中并将螺栓94插入第二孔80中并将螺栓94固定到筒状螺母86。

将在本文中讨论并在图16-22示出复合壁组件12的边缘接头10'的另一示例。接头边缘10'的这个示例提供了坚固的边缘接头10'并且提供了易于制造该边缘接头10'。例如如图16所示,复合壁组件12的边缘接头10'包括固定到第一复合面板22的第一复合堆积垫34,其中第一复合堆积垫34具有第一锥形区段36,该第一锥形区段36带有第一倾斜表面52。第一锥形区段36的第一倾斜表面52在第一方向47上延伸,并且第一复合堆积垫34具有从第一锥形区段36延伸的第二区段49,第二区段49具有第二表面29,第二表面29在与第一方向47不同的第二方向81朝向第一复合面板22的第一端部50延伸。复合凹槽芯构件26还包括固定到第一复合堆积垫34的第一锥形区段36的锥形第一部分42。复合凹槽芯构件26还包括第二部分44,该第二部分44在远离锥形第一部分42的第三方向11上延伸并固定到第一复合面板22。另外,复合凹槽芯构件26的第三部分51在远离锥形第一部分42的第二方向上朝向第一复合面板22的第一端部50延伸并固定到第一复合堆积垫34的第二区段49。

复合壁组件12的边缘接头16还包括固定到第二复合面板24的第二复合堆积垫38,其中第一复合面板22和第二复合面板24与第二复合堆积垫38间隔开。第二复合堆积垫38具有第二锥形区段40,该第二锥形区段40带有在第四方向53上延伸的第二倾斜表面64。第二复合堆积垫38还具有从第二锥形区段40延伸的第二区段55,第二区段55具有第三表面57,第三表面57在与第四方向53不同的朝向第二复合面板24的第二端部56的第五方向59上延伸。复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42定位并分别固定在第一复合堆积垫34的第一锥形区段36和第二复合堆积垫38的第二锥形区段40之间。复合凹槽芯构件26的第二部分44定位在第一复合面板22和第二复合面板24之间并固定到第二复合面板24。复合凹槽芯构件26的第三部分51定位在第一复合堆积垫34的第二区段49和第二复合堆积垫38的第二区段55之间。第三部分51也固定到第二复合堆积垫38的第二区段55。

进一步参考图16,第一复合堆积垫34的厚度尺寸t随着第一复合堆积垫34在远离第一复合面板22的第一端部50的第六方向83上延伸而减小。第二复合堆积垫38的厚度尺寸t'随着第二复合堆积垫38在远离第二复合面板24的第二端部56的第七方向85上延伸而减小,使得第一方向47和第四方向53在彼此分离的方向上延伸。第二方向81和第五方向59在相同的方向上彼此相关地延伸。如图16所示,第一复合堆积垫34的第二区段49和第二复合堆积垫38的第二区段55间隔开。

在该示例中,复合壁组件12的边缘接头16还包括延伸至第一复合面板22的第一端部50的第一复合堆积垫34。该示例中,第二复合堆积垫38也延伸至第二复合面板24的第二端部56。复合凹槽芯构件26的第三部分51在朝向第一复合面板22的第一端部50并且朝向第二复合面板24的第二端部56的第八方向87上延伸。在该示例中,第三部分51延伸至第一端部50和第二端部56。在复合凹槽芯构件26的第三部分51固定到第二区段49和第二区段55的情况下,提供了有助于通过接头边缘16的载荷传递的坚固接头边缘16构造。当可能需要适应将接头边缘16固定到相邻接头边缘时,这种坚固构造向制造商提供了设计选择,在某些示例中,接头边缘16可以由具有特定载荷传递要求的现有铝结构构成。关于连接边缘接头16,第三部分51限定第一孔89,该第一孔89穿过复合凹槽芯构件26的第三部分51的第一侧壁91定位并与穿过第一复合面板22限定和定位的第二孔93对准。第三部分51还限定第三孔95,该第三孔95穿过第三部分51的第二侧壁97定位并与穿过第二复合面板24限定和定位的第四孔98对准。因此,第一孔89、第二孔93、第三孔95和第四孔98对准。

在图16的复合壁组件12的边缘接头16中还包括桥接复合结构72,桥接复合结构72定位在复合凹槽芯构件26的第三部分51的第一侧壁91和第二侧壁97之间并固定到第一侧壁91和第二侧壁97。桥接复合结构72限定第五孔99,该第三孔95延伸穿过桥接复合结构72并与第一孔89、第二孔93、第三孔95和第四孔98对准。该孔对准提供了容纳用于相对于邻接的壁组件连接来连接和适应线路载荷的连接结构(诸如前面讨论的筒状螺母)的开口。

如上所述,在边缘接头16的该示例中,第三部分51延伸至第一复合面板22的第一端部50和第二复合面板24的第二端部56,提供这种坚固的布置以延伸至第一端部50和第二端部56。桥接结构72可以插入定位于第三部分51的侧壁91和97之间的间隔开的区域156内,并且后结合至第三部分51,固定桥接结构72以向接头边缘16(特别是在放置诸如筒状螺母的连接件的区域中)提供进一步的加强。

参考图17-19,可以看到边缘接头16的另外组件。第二复合凹槽芯构件112定位成在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间延伸并邻接复合凹槽芯构件26的第三侧壁114。还包括第三复合凹槽芯构件116,第三复合凹槽芯构件116定位成在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间延伸并邻接复合凹槽芯构件26的与第三侧壁114相对的第四侧壁118。在该示例中,类似于复合凹槽芯构件26,第二复合凹槽芯构件112和第三复合凹槽芯构件116在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间延伸至第一复合面板22的第一端部50和第二复合面板的第二端部56。邻接第一复合堆积垫34的第二复合凹槽芯构件112的第一侧壁120以及邻接第二复合堆积垫38的第二复合凹槽芯构件112的第二侧壁122在第一侧壁120和第二侧壁122之间的尺寸d随着第二复合凹槽芯构件112的第一侧壁120和第二侧壁122在朝向复合凹槽芯构件26的第九方向124上延伸而减小。类似地,邻接第一复合堆积垫34的第三复合凹槽芯构件116的第一侧壁126以及邻接第二复合堆积垫38的第三复合凹槽芯构件116的第二侧壁128在第一侧壁126和第二侧壁128之间的尺寸d'随着第三复合凹槽芯构件116的第一侧壁126和第二侧壁128在朝向复合凹槽芯构件26的第十方向130上延伸而减小。第四复合凹槽芯构件132包括定位成在第一复合堆积垫34和第二复合堆积垫38之间延伸并邻接第三复合凹槽芯116的第一部分134,其中第四复合凹槽芯构件132的第一部分134的第一侧壁136邻接第一复合堆积垫34并在第三复合凹槽芯构件116的第一侧壁126的第十一方向138上延伸,并且第四复合凹槽芯构件132的第一部分134的第二侧壁140邻接第二复合堆积垫38并在第三复合凹槽芯构件116的第二侧壁128的第十二方向142上延伸。第四复合凹槽芯构件132的第二部分144定位成在第三复合堆积构件146和第四复合堆积构件148之间延伸。第一复合堆积垫34和第三复合堆积构件146彼此邻接,并且第二复合堆积垫38和第四复合堆积构件148彼此邻接。

还包括如图20所示的用于装配如图16所示的将共固化的复合壁组件12的边缘接头16的方法150。方法150包括将第一复合堆积垫34堆叠到第一复合面板22上的步骤152。方法150还包括堆叠复合凹槽芯构件26,这包括定位锥形第一部分42、定位第二部分44和定位将进一步讨论的第三部分51。如图16所示,将第一复合堆积垫34堆叠到第一复合面板22上的步骤152,其中第一复合堆积垫34具有第一锥形区段36,第一锥形区段36带有在第一方向47延伸的第一倾斜表面52。步骤152还包括具有第二区段49的第一复合堆积垫34,第二区段49从第一锥形区段36延伸,第二区段49带有在与第一方向47不同的朝向第一复合面板22的第一端部50的第二方向81上延伸的第二表面29。

方法150还包括堆叠复合凹槽芯构件26的步骤154,这包括将锥形第一部分42定位到第一复合堆积垫34的锥形第一区段36上,并将第二部分44定位成在远离第一锥形部分42的第三方向11上延伸到第一复合面板22上。步骤154还包括将第三部分51定位成在远离第一锥形部分42朝向第一复合面板22的第一端部50的第二方向上延伸并延伸到第一复合堆积垫34的第二区段49上。

方法150还包括将第二复合堆积垫38堆叠到复合凹槽芯构件26上,这包括定位第二复合堆积垫38,第二复合堆积垫38具有第二锥形区段40,第二锥形区段40带有在第四方向53上延伸到复合凹槽芯构件26的锥形第一部分42上的第二倾斜表面64。方法150还包括定位第二区段55,第二区段55从第二锥形区段40延伸,第二区段55具有第三表面57,并且第三表面57在与第四方向53不同的第五方向59上延伸到复合凹槽芯构件26的第三部分51上。方法150还包括将第二复合面板24堆叠到第二堆积垫38上以及堆叠到复合凹槽芯构件26的第二部分44上。另外,方法150包括共固化第一复合面板22、第一复合堆积垫34、复合凹槽芯构件26、第二复合堆积垫38和第二复合面板24。诸如先前讨论的各种支撑方法提供了堆叠边缘接头16所需的支撑。所提供的支撑可通过图16所示的边缘接头16的开放空间或端部156移除。在移除支撑时,允许将桥接结构72插入复合凹槽芯构件26的第三部分51内并后粘合到第三部分51。

如图21所示,用于装配复合壁组件12的边缘接头16的另一方法158包括采用图22的预固化的复合凹槽芯构件26'。方法158包括将第一复合堆积垫34堆叠到第一复合面板22上的步骤160。步骤160还包括具有第一锥形区段36以及具有第二区段49的第一复合堆积垫34,第一锥形区段36带有在第一方向47上延伸的第一倾斜表面52,第二区段49从第一锥形区段36延伸。第二区段49具有第二表面29,第二表面29在与第一方向47不同的朝向第一复合面板22的第一端部50的第二方向81上延伸。

方法158还包括定位固化的复合凹槽芯构件26'的步骤162,这包括将锥形第一部分42定位到第一复合堆积垫34的第一锥形区段36上,其中粘合剂膜部分164定位在锥形第一部分42和第一复合堆积垫34的第一锥形区段36之间。步骤162还包括将第二部分44定位成在远离锥形第一部分42的第三方向11上延伸到第一复合面板22上,其中粘合剂膜部分166定位在第二部分42和第一复合面板22之间。另外,步骤162包括将第三部分51定位成在远离锥形第一部分42朝向第一复合面板22的第一端部50的第二方向81上延伸到第一复合堆积垫34的第二区段49上,其中粘合剂膜部分168定位在第三芯部分51和第一复合堆积垫34的第二区段49之间。

在根据上述方法158装配边缘接头16时,粘合剂膜部分164、166和168可以是连续的粘合剂膜,其在第一复合堆积垫34和复合凹槽芯构件26'之间以及在第一复合面板22和复合凹槽芯构件26'之间延伸。替代地,膜部分164、166和168可以为在第一复合堆积垫34和复合凹槽芯构件26'之间以及在第一复合面板22和复合凹槽芯构件26'之间延伸的任意数量的粘合剂膜的分离区段。膜部分164、166和168的其它构造可以根据需要包括连续粘合剂膜和/或粘合剂膜区段的组合。

方法158还包括将第二复合堆积垫38堆叠到固化的复合凹槽芯件26'上,这包括定位第二复合堆积垫38,第二复合堆积垫38具有第二锥形区段40,第二锥形区段40带有在第四方向53上延伸到复合凹槽芯构件26'的锥形第一部分42上的第二倾斜表面64,其中粘合剂膜部分170定位在第二锥形区段40和锥形第一部分40之间。方法158还包括定位第二复合堆积垫38的第二区段55,第二区段55从第二锥形区段40延伸,第二区段55带有在与第四方向59不同的第五方向59上延伸到复合凹槽芯构件26'的第三部分51上的第三表面57,其中粘合剂膜部分172定位在第三部分172和第二复合堆积垫38的第二区段55之间。

方法158还包括将第二复合面板24堆叠到第二复合堆积垫38上以及堆叠到固化的复合凹槽芯构件26'的第二部分44上,其中粘合剂膜部分174定位在固化的复合凹槽芯构件26'的第二部分44和第二复合面板24之间。

在根据上述方法158装配边缘接头16时,粘合剂膜部分170、172和174也可以为在第二复合堆积垫38和复合凹槽芯部构件26'之间以及在第二复合面板24和复合凹槽芯构件26'之间延伸的连续粘合剂膜。替代地,膜部分170、172和174可以为在第一复合堆积垫34和复合凹槽芯构件26'之间以及在第一复合面板22和复合凹槽芯构件26'之间延伸的任意数量的粘合剂膜的分离区段。膜部分170、172和174的其它构造可以根据需要包括连续粘合剂膜和/或粘合剂膜区段的组合。

方法158还包括使第一复合面板22与复合凹槽芯构件26'的第二部分44共结合;使第一复合堆积垫34的第一锥形区段36与复合凹槽芯构件26'的锥形第一部分42共结合;使第二复合面板24与复合凹槽芯构件26'的第二部分44共结合;使第二复合堆积垫38的第二锥形区段40与复合凹槽芯构件26'的锥形第一部分42共结合;并且使第一复合面板22与第一复合堆积垫34以及第二复合面板24与第二复合堆积垫38共固化。

尽管以上已经描述了各种实施例,但是本公开并非旨在局限于此。可以对所公开的实施例做出仍然在所附权利要求的范围内的改变。

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