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原文传递实心层压板桁条

专利名称：	实心层压板桁条
摘要：	本申请涉及实心层压板桁条，其包括形成第一大致梯形横截面的基部段。实心层压板桁条也包括邻接基部段的过渡段，过渡段具有与基部段的侧边连续的凹侧边。实心层压板桁条也包括邻接过渡段的顶部段，其中顶部段形成第二大致梯形横截面，该第二大致梯形横截面具有与过渡段的凹侧边连续的侧边。实心层压板桁条也包括覆盖顶部段、过渡段以及至少一部分基部段的第一外包装层。实心层压板桁条也包括与覆盖基部段的第一外包装层的至少一部分重叠的第二外包装层。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	波音公司
发明人：	J·程;I·E·施罗德;G·D·斯万森;K·M·法姆;S·E·克雷格;S·M·斯班赛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910140595.3
公开号：	CN110194258A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	徐东升;赵蓉民
分类号：	B64C1/06(2006.01);B;B64;B64C;B64C1
申请人地址：	美国伊利诺伊州
主权项：	1.一种用于飞行器的实心层压板桁条(100)，所述桁条(100)包括：包括第一多个增强材料板层(102)的基部段(101)，其中所述基部段(101)形成具有侧边(103)的第一大致梯形横截面，所述侧边(103)相对于所述基部段(101)的第一堆叠板层(105)具有第一倾斜角度(104)；邻接所述基部段(101)的过渡段(201)，所述过渡段(201)包括第二多个增强材料板层(202)，其中所述过渡段(201)形成具有与所述基部段(101)的所述侧边(103)连续的凹侧边(203)的横截面；邻接所述过渡段(201)的顶部段(301)，所述顶部段(301)包括第三多个增强材料板层(302)，其中所述顶部段(301)形成具有与所述过渡段(201)的所述凹侧边(203)连续的侧边(303)的第二大致梯形横截面，并且其中所述侧边(303)相对于所述基部段(101)的所述第一堆叠板层(105)具有大于所述第一倾斜角度(104)的第二倾斜角度(304)；包括至少一个增强材料板层(402)的第一外包装层(401)，其中所述第一外包装层(401)覆盖所述顶部段(301)、所述过渡段(201)和至少一部分所述基部段(101)；以及包括至少一个增强材料板层(502)的第二外包装层(501)，其中所述第二外包装层(501)与覆盖所述基部段(101)的所述第一外包装层(401)的至少一部分重叠。 2.根据权利要求1所述的实心层压板桁条(100)，其中相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以在大约15到25度之间以及大约-15到-25度之间的范围内的一个或多个角度布置所述第一外包装层(401)的所述至少一个增强材料板层(402)。 3.根据权利要求1所述的实心层压板桁条(100)，其中所述顶部段(301)包括顶部表面(305)，所述顶部表面(305)以具有至少约0.15英寸的半径的凸弧(306)连接所述顶部段(301)的每个侧边(303)。 4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的实心层压板桁条(100)，其中所述过渡段(201)的所述凹侧边(203)包括具有至少约0.25英寸的半径的一个或多个弧，并且其中所述第二多个增强材料板层(202)包括相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以在大约25到35度之间以及大约-25到-35度之间的范围内的角度，或以包括0度、45度、-45度和90度的角度布置的板层，其中大约42％至48％的所述第二多个增强材料板层(202)以0度布置。 5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的实心层压板桁条(100)，其中所述顶部段(301)的所述第二倾斜角度(304)在大约60-75度之间的范围内，并且其中所述第三多个增强材料板层(302)包括相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以在大约20到25度之间以及大约-20到-25之间的范围内的角度，或以包括10度、-10度、60度和-60度的角度，或以包括0度、45度、-45度和90度的角度布置的板层，其中大约45％至60％的所述第三多个增强材料板层(302)以0度布置。 6.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的实心层压板桁条(100)，其中所述基部段(101)的所述第一倾斜角度(104)在大约10到15度之间的范围内，并且其中所述第一多个增强材料板层(102)包括相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以包括0度、45度、-45度和90度的角度布置的板层，其中大约38％至44％的所述第一多个增强材料板层(102)以0度布置。 7.根据权利要求6所述的实心层压板桁条(100)，其中所述顶部段(301)进一步包括邻接所述第三多个增强材料板层(302)的盖装料(307)，其中所述盖装料(307)包括第四多个增强材料板层(308)，其中相对于所述桁条(100)的所述轴向方向(601)以与所述第一多个增强材料板层(102)的所述角度基本上相同的角度布置所述第四多个增强材料板层(308)。 8.根据权利要求7所述的实心层压板桁条(100)，其中所述第一多个板层、所述第二多个板层、所述第三多个板层和所述第四多个板层相对于所述桁条(100)的所述轴向方向(601)的布置关于所述基部段(101)和所述盖装料(307)之间的对称线(602)近似对称，其中多个终止板层(603)在所述桁条(100)的所述轴向方向上(601)，近似地在所述对称线(602)处相继地终止，使得所述桁条(100)的高度(604)沿所述桁条(100)的所述轴向方向(601)减少。 9.一种用于制造结构系统(700)的实心层压板桁条(100)的方法(800)，所述方法(800)包括：将所述桁条(100)的基部段(101)铺设到表面(707)上，其中铺设所述基部段(101)包括堆叠第一多个增强材料板层(102)，使得所述基部段(101)形成具有侧边(103)的第一大致梯形横截面，所述侧边(103)相对于所述表面(707)具有第一倾斜角度(104)；铺设邻接所述基部段(101)的所述桁条(100)的过渡段(201)，其中铺设所述过渡段(201)包括堆叠第二多个增强材料板层(202)，使得所述过渡段(201)形成具有与所述基部段(101)的所述侧边(103)连续的凹侧边(203)的横截面；铺设邻接所述过渡段(201)的所述桁条(100)的顶部段(301)，其中铺设所述顶部段(301)包括堆叠第三多个增强材料板层(302)，使得所述顶部段(301)形成具有侧边(303)的与所述过渡段(201)连续的第二大致梯形横截面，所述侧边(303)相对于所述表面(707)具有大于所述第一倾斜角度(104)的第二倾斜角度(304)；铺设第一外包装层(401)，其中铺设所述第一外包装层(401)包括将至少一个增强材料板层(402)堆叠在所述顶部段(301)、所述过渡段(201)以及至少一部分所述基部段(101)上方；铺设第二外包装层(501)，其中铺设所述第二外包装层(501)包括堆叠至少一个增强材料板层(502)，使得所述第二外包装层(501)与覆盖所述基部段(101)的所述第一外包装层(401)的至少一部分重叠，并且使得所述第二外包装层(501)覆盖与所述基部段(101)相邻的所述表面(707)的至少一部分；以及同时固化所述基部段(101)、所述过渡段(201)、所述顶部段(301)、所述第一外包装层(401)以及所述第二外包装层(501)。 10.根据权利要求9所述的方法(800)，其中铺设所述过渡段(201)进一步包括：堆叠所述第二多个增强材料板层(202)，使得所述过渡段(201)的所述凹侧边(203)包括具有至少约0.25英寸的半径的一个或多个弧；以及相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以在大约25到35度之间以及大约-25到-35度之间的范围内的角度、45度、-45度和90度的角度布置所述第二多个增强材料板层(202)，其中大约42％至48％的所述第二多个增强材料板层(202)以0度布置。 11.根据权利要求9所述的方法(800)，其中铺设所述顶部段(301)进一步包括：堆叠所述第三多个增强材料板层(302)，使得所述顶部段(301)的所述第二倾斜角度(304)在大约60-75度之间的范围内；以及相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以在大约20到25度之间以及大约-20到-25度之间的范围内的角度，或以包括10度、-10度、60度和-60度的角度或以包括0度、45度、-45度和90度的角度布置所述第三多个增强材料板层(302)，其中大约45％至60％的所述第三多个增强材料板层(302)以0度布置。 12.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的方法(800)，其中铺设所述基部段(101)进一步包括：堆叠所述第一多个增强材料板层(102)，使得所述基部段(101)的所述第一倾斜角度(104)在大约10-15度之间的范围内；以及相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)以包括0度、45度、-45度和90度的角度布置所述第一多个增强材料板层(102)，其中大约38％至44％的所述第一多个增强材料板层(102)以0度布置。 13.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的方法(800)，其中所述表面(707)为飞行器部件的层压板蒙皮(701)的内表面(702)，其中所述方法(800)进一步包括：在铺设所述桁条(100)的所述基部段(101)之前，铺设所述飞行器部件的所述层压板蒙皮(701)，其中同时固化所述基部段(101)、所述过渡段(201)、所述顶部段(301)、所述第一外包装层(401)以及所述第二外包装层(501)进一步包括同时固化所述飞行器部件的所述层压板蒙皮(701)。 14.根据权利要求13所述的方法(800)，其中铺设所述桁条(100)的所述顶部段(301)进一步包括铺设邻接所述第三多个增强材料板层(302)的盖装料(307)，其中铺设所述盖装料(307)包括以相对于所述桁条(100)的轴向方向(601)的布置堆叠第四多个增强材料板层(308)，所述布置与所述第一多个增强材料板层(102)相对于所述桁条(100)的所述轴向方向(601)的布置基本上相同，并且使得所述第一多个板层、所述第二多个板层、所述第三多个板层和所述第四多个板层相对于所述桁条(100)的所述轴向方向(601)的布置关于在所述基部段(101)和所述盖装料(307)之间的对称线(602)近似对称。 15.根据权利要求14所述的方法(800)，进一步包括：在所述桁条(100)的所述轴向方向(601)上相继地终止多个终止板层(603)，其中每个相继的终止板层终止于距离所述桁条(100)的结束端(605)更短的轴向距离，并且其中在所述多个终止板层(603)中的每个终止板层近似地在所述对称线(602)处终止，使得所述桁条(100)的高度(604)沿所述轴向方向(601)减少；以及随着所述桁条(100)的所述高度(604)减少，沿所述桁条(100)的所述轴向方向(601)增加所述层压板蒙皮(701)的厚度(704)；其中所述层压板蒙皮(701)包括外模线(703)，并且其中所述结构系统(700)包括位于距离所述层压板蒙皮(701)的所述外模线(703)距离(706)处的弹性重心(705)，并且其中所述方法(800)进一步包括：在所述层压板蒙皮(701)的所述内表面(702)上并且在所述桁条(100)的所述高度(604)减少的位置处与所述桁条(100)相邻铺设结构填充材料(708)，使得从所述外模线(703)到所述弹性重心(705)的所述距离(706)沿所述桁条(100)的所述轴向方向(601)近似恒定。
所属类别：	发明专利