[發(fā)明專利]由卷繞管狀編織物構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911058666.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111137433A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·奧加勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類(lèi)號(hào): B64C1/14
• 分類(lèi)號(hào): B64C1/14;E06B3/08;D04C1/02;B32B5/02;B32B5/26;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 付林;王小東

本發(fā)明涉及由卷繞管狀編織物構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。一種用于構(gòu)造復(fù)合結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括編織機(jī)、卷繞工具和成形機(jī)。該復(fù)合結(jié)構(gòu)由卷繞管狀編織物構(gòu)成。卷繞管狀編織物由單向條帶的雙軸或三軸管狀編織物構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)。更具體而言，本公開(kāi)涉及一種由卷繞管狀編織物構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

越來(lái)越多的復(fù)合材料被用在飛行器上。復(fù)合材料通常包括結(jié)合到聚合物樹(shù)脂基體的增強(qiáng)纖維。纖維可以是單向的。或者，纖維可以采取編織布或織物的形式。纖維和聚合物樹(shù)脂被布置和固化以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。可用于飛行器的復(fù)合材料的一些實(shí)施例包括飛行器窗戶和門(mén)框。

當(dāng)使用傳統(tǒng)工藝制造復(fù)合結(jié)構(gòu)時(shí)存在各種挑戰(zhàn)。例如，圓形或橢圓形復(fù)合部件可能需要特定的鋪設(shè)方案來(lái)產(chǎn)生鋪設(shè)。鋪設(shè)方案通常受現(xiàn)有工藝的限制控制。這些現(xiàn)有工藝的實(shí)施例包括纖維放置或織物制造機(jī)器。然而，纖維放置或織物制造機(jī)器通常特別地定制用于成品的特定構(gòu)造或最終結(jié)構(gòu)。基于自動(dòng)纖維放置或編織織物的當(dāng)前工藝是昂貴的、耗時(shí)的，并且對(duì)于具有緊密半徑的部件可能不是有利的。

一些復(fù)合部件需要限定在結(jié)構(gòu)內(nèi)的孔口或孔。例如，飛行器窗框限定了孔。對(duì)于具有孔的復(fù)合部件，定向增強(qiáng)纖維可能特別困難和費(fèi)力。另外，當(dāng)使用傳統(tǒng)制造工藝來(lái)制造具有孔的復(fù)合部件時(shí)，可能產(chǎn)生相對(duì)大量的材料浪費(fèi)。

因此，盡管用于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的當(dāng)前方法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了它們的預(yù)期目的，但是需要一種制造復(fù)合結(jié)構(gòu)的新的和改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)若干方面，公開(kāi)了一種復(fù)合結(jié)構(gòu)。該復(fù)合結(jié)構(gòu)包括由管狀編織物形成的成形卷。

在本公開(kāi)的另一方面，公開(kāi)了一種包括形成為卷繞的雙軸編織物的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

根據(jù)若干方面，公開(kāi)了一種包括雙軸編織的管狀編織物的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

在本公開(kāi)的另一方面，公開(kāi)了一種包括多個(gè)片層的復(fù)合層壓結(jié)構(gòu)。復(fù)合結(jié)構(gòu)包括對(duì)于多個(gè)片層中的每一個(gè)在相同方向上定向的雙軸編織的纖維。

在本公開(kāi)的又一方面，公開(kāi)了一種編織機(jī)，該編織機(jī)包括心軸、具有均可相對(duì)于心軸移動(dòng)的卷軸的編織機(jī)構(gòu)、圍繞每個(gè)卷軸卷繞的單向條帶、引導(dǎo)環(huán)和控制模塊。引導(dǎo)環(huán)將圍繞相應(yīng)卷軸卷繞的單向條帶導(dǎo)向到心軸上。控制模塊與編織機(jī)構(gòu)電子通信。控制模塊執(zhí)行指令以引導(dǎo)多個(gè)卷軸的移動(dòng)，從而將單向條帶放置在心軸上，以形成管狀編織物。

在本公開(kāi)的又一方面，公開(kāi)了一種用于制造卷繞管狀編織物的復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)備。該設(shè)備包括限定外表面的工具、用于圍繞工具的外表面卷繞管狀編織物以產(chǎn)生復(fù)合預(yù)成形件的裝置、用于使復(fù)合預(yù)成形件固結(jié)的成形裝置、和控制模塊。控制模塊與裝置和成形裝置電子通信。控制模塊執(zhí)行指令以引導(dǎo)裝置圍繞工具的外表面卷繞管狀編織物，并且操作成形裝置以使復(fù)合預(yù)成形件固結(jié)。

根據(jù)若干方面，公開(kāi)了一種形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括將卷繞管狀編織物形成為復(fù)合結(jié)構(gòu)。

在本公開(kāi)的又一方面，公開(kāi)了一種制造復(fù)合預(yù)成形件的方法。該方法包括卷繞單向纖維的管狀編織物，同時(shí)允許單向纖維相對(duì)于彼此移位而不彎曲。

在本公開(kāi)的另一方面，公開(kāi)了一種形成管狀編織物的方法。該方法包括將單向條帶編織成管狀編織物。

在本公開(kāi)的另一方面，公開(kāi)了一種用于復(fù)合結(jié)構(gòu)的卷繞管狀編織物。該卷繞管狀編織物包括卷繞成螺旋形狀的管狀編織物。

本公開(kāi)還包括以下條款。

1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)26，其包括：

由管狀編織物22形成的成形卷。

2.條款1的復(fù)合結(jié)構(gòu)26，其中，管狀編織物22選自包含以下各項(xiàng)的組：?jiǎn)蜗驐l帶32和單向拖帶。

3.條款2的復(fù)合結(jié)構(gòu)26，其中，單向條帶32包括單向纖維54。