[發明專利]用于將兩個平面纖維復合結構性部件彼此連結的方法

在審

• 申請號: 202210857132.0
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN115704413A
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 托馬斯·博伊姆勒;赫爾曼·本廷;安德烈亞斯·波佩
• 申請（專利權）人: 空中客車德國運營有限責任公司
• 主分類號: F16B11/00
• 分類號: F16B11/00;F16B5/10;B64F5/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘冰

一種用于將兩個平面纖維復合結構性部件彼此連結的方法，包括：在支撐托具的頂部上，將兩個結構性部件中的下結構性部件布置在上結構性部件下方，使得兩個結構性部件沿著連結區域彼此重疊，其中，連結區域內的下結構性部件的端部區段鄰接上結構性部件與支撐托具之間的限定間隙，上結構性部件不由支撐托具支撐，限定間隙在下結構性部件的端部區段的相反側上鄰接上結構性部件的填充部分或鄰接由支撐托具支撐的平面填充元件；以及在連結區域內通過施加溫度和壓力至結構性部件將下結構性部件連結至上結構性部件，限定間隙的寬度選擇成使得上結構性部件在壓力下沿著限定間隙彈性地變形并且向下彎曲至限定間隙中，上結構性部件沿著限定間隙抵接支撐托具。

技術領域

本發明涉及一種用于將兩個基本上平面的纖維復合結構性部件彼此連結的方法。本發明特別涉及一種用于將飛行器的兩個蒙皮區段彼此連結的方法。

背景技術

飛行器機身通常被分成沿著飛行器的軸向方向彼此前后布置的機身區段，每個機身區段由一組結構性部件構成，這些結構性部件除其他外包括由金屬或復合材料制成的蒙皮。蒙皮對應于機身的外殼。所述蒙皮剛性地鏈接至縱梁，縱梁是基本上平行于機身的主軸線定位的縱向結構性構件。縱梁在縱向方向上增強并加強蒙皮。通過將蒙皮鏈接至一個或多個框架來獲取橫向剛度，這些框架通常基本上為圓形或橢圓形。

機身區段的蒙皮通常通過將兩個半殼或更小的蒙皮部分沿著飛行器的周向彼此連結而形成。在纖維復合材料(例如具有熱固性基體)的情況下，一個或多個粘合劑層(例如粘合劑膜或箔片)通常被置于沿著軸向方向定向的蒙皮部分的重疊區域之間。然后在高壓釜內在施加溫度和壓力下固化該組件。此外，蒙皮層通常通過多個機械緊固件、特別是鉚釘和/或螺栓彼此緊固。通常，蒙皮部分和粘合劑層由附加層(例如止裂件、纖維增強層、防雷層等)所補充。許多單獨的層可能導致在厚度方向上制造公差不利地累積，這可能難以在不產生用于制造過程的顯著成本的情況下在結合過程中進行補償。

發明內容

在此背景下，本發明的目的是找到用于補償這些公差中的至少一些公差的簡單的解決方案。

此目的是通過具有以下特征的方法實現的。

根據本發明，一種用于將兩個平面的纖維復合結構性部件、特別是飛行器的兩個蒙皮區段彼此連結的方法，該方法包括：在支撐托具的頂部上，將兩個結構性部件中的下結構性部件布置在兩個結構性部件中的上結構性部件下方，使得兩個結構性部件沿著連結區域彼此重疊，其中，連結區域內的下結構性部件的端部區段鄰接上結構性部件與支撐托具之間的限定間隙，其中，上結構性部件不由支撐托具支撐，其中，限定間隙在下結構性部件的端部區段的相反側上鄰接上結構性部件的填充部分或鄰接由支撐托具支撐的平面填充元件；以及在連結區域內通過施加溫度和壓力至結構性部件將下結構性部件連結至上結構性部件，其中，限定間隙的寬度選擇成使得上結構性部件在壓力下沿著限定間隙彈性地變形并且向下彎曲至限定間隙中，使得上結構性部件沿著限定間隙抵接支撐托具，從而在施加壓力期間補償結構性部件之間的厚度公差。

因此，本發明的一個想法是通過利用結合/固化過程期間兩個部分中的一個部分的特定且受控的彈性變形減少在連結、結合和/或固化過程后潛在殘余的力，特別是在連結表面和靠在支撐托具頂部上的邊緣處。例如可以在熱固性基體材料的情況下在高壓釜過程期間使用這個原理。一旦移除壓力并且完成連結過程，彈性變形將恢復到初始形狀。然而，變形將在連結過程期間以受控的方式在支撐托具的頂部的兩個部件之間的連結界面處補償任何公差。

因此，本發明有意地在下結構性部件的端部區段與支撐托具上擱置在該端部區段旁邊的上結構性部件的一部分之間提供足夠大的間隙，使得可以使用位于中空區域上方的材料的彈性來補償連結過程中的公差。在此要理解的是，上結構性部件不一定必須經由一體形成的填充部分直接擱置在支撐托具上。這個功能也可以通過獨立的平面填充元件來實現，該獨立的平面填充元件擱置在支撐托具頂部上的上結構性部件下面，用于相同的目的，即在支撐托具頂部的兩個部件之間提供平齊過渡(直至公差)。

在以下描述中可以找到本發明的有利實施例和改進。