[發明專利]動能吸收性復合制品和吸收方法

在審

• 申請號: 201811588376.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN110194272A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: M·S·威倫斯基;M·P·科扎
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64D37/32
• 分類號: B64D37/32;B64G1/52
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請涉及動能吸收性復合制品和吸收方法，并公開了一種動能吸收性復合制品，其包括第一板層和包含在第一板層中的多個固有筆直第一纖維。第一纖維的第一長度部分布置有第一局部波紋，該第一局部波紋偏離并返回到相應的第一長度部分的各自的第一路線。該制品包括平行于第一板層的第二板層、包含在第一板層或第二板層中的多個固有筆直第二纖維，以及至少部分地包封第一板層和第二板層的基質材料。第二纖維的第二長度部分布置成沒有局部波紋，或者布置有第二局部波紋，該第二局部波紋偏離相應的第二長度部分的各自的第二路線至小于第一局部波紋的程度并返回到各自的第二路線。第二路線基本平行于第一路線。

背景技術

飛機、航天器和其他結構可能受到各種外來物體的撞擊。示例包括碎片(諸如輪胎胎面、巖石等)、冰雹、微隕石等。結構的破壞會嚴重損壞內部部件并影響結構完整性，甚至導致飛機、航天器和其他交通工具結構的災難性損失。

攜帶燃料的飛機、航天器和其他交通工具結構可能在地面撞擊期間遭受燃料容器的破壞。在這種事件期間，為抵抗燃料容器的破壞的目標，存在各種自密封燃料囊和撞擊容器結構。以這些目標設計的已知燃料囊和容器結構通常由織物或單向纖維制成。然而，期望存在減少燃料囊和容器結構的質量，同時仍然提供相同的抗破壞性或增加抗破壞性。

因此，應當理解，減少結構破壞的更有效的材料對于受到外來物體撞擊的飛機、航天器和其他交通工具結構將是有益的。更有效的材料表現出更高的強度比(強度/密度)，有時稱為強度-重量比。類似地，更有效的抗破壞燃料囊和容器結構將是有益的。與已知的結構材料相比，具有更高效的材料用更小質量的結構材料保持或增加抗破壞性。

發明內容

一種動能吸收性復合制品包括第一板層和包含在第一板層中的多個固有筆直第一纖維。各個第一纖維具有沿各個第一纖維的第一長度部分基本恒定的橫截面形狀。第一長度部分沿第一板層內的基本平行的第一路線對齊。第一長度部分在第一長度部分中也布置有第一局部波紋，該第一局部波紋偏離并返回到相應的第一長度部分的各個第一路線。該制品包括平行于第一板層的第二板層、包含在第一板層或第二板層中的多個固有筆直第二纖維，以及至少部分地包封第一板層和第二板層的基質材料。各個第二纖維具有沿各個第二纖維的第二長度部分基本恒定的橫截面形狀。第二長度部分沿相應的第一板層或第二板層內的基本平行的第二路線對齊。第二長度部分在第二長度部分中布置成沒有局部波紋或者在第二長度部分中布置有第二局部波紋，該第二局部波紋偏離相應的第二長度部分的各個第二路線(程度小于第一局部波紋)并返回到各個第二路線。第二路線與第一路線基本平行。

一種動能吸收性復合制品包括第一板層和包含在第一板層中的多個固有筆直第一纖維。各個第一纖維具有沿各個第一纖維的第一長度部分基本恒定的橫截面形狀。第一纖維的第一長度部分沿第一板層內的基本平行的第一路線對齊。第一長度部分還相對于相應的第一長度部分的各個第一路線布置有第一模式。該制品包括平行于第一板層的第二板層、包含在第一板層或第二板層中的多個固有筆直第二纖維，以及至少部分地包封第一板層和第二板層的基質材料。各個第二纖維具有沿各個第二纖維的第二長度部分基本恒定的橫截面形狀。第二長度部分沿相應的第一板層或第二板層內的基本平行的第二路線對齊。第二長度部分以不同于第一模式的方式相對于相應的第二長度部分的各個第二路線布置有第二模式。第二路線與第一路線基本平行。該制品還包括當復合制品從動能接收足夠的力時漸進加載第一纖維和第二纖維的裝置。

一種動能吸收方法提供復合制品，該復合制品包括第一板層、包含在第一板層中的多個固有筆直第一纖維、平行于第一板層的第二板層、包含在第一板層或第二板層中的多個固有筆直第二纖維，以及至少部分地包封第一板層和第二板層的基質材料。各個第一纖維具有第一長度部分，從而提供沿第一板層內的基本平行的第一路線對齊的多個第一長度部分。多個第一長度部分在第一長度部分中布置有第一局部波紋，該第一局部波紋偏離并返回到相應的第一長度部分的各個第一路線。