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原文传递使用金属基复合材料的改善的金属飞机蒙皮的接头

专利名称：	使用金属基复合材料的改善的金属飞机蒙皮的接头
摘要：	本发明涉及使用金属基复合材料的改善的金属飞机蒙皮的接头，公开了一种用于金属蒙皮结构的接头，该接头包括金属蒙皮结构的第一端部和金属蒙皮结构的第二端部，其中金属蒙皮结构的第一端部和第二端部沿固定线固定在一起。接头进一步包括嵌入金属蒙皮结构的第一端部或金属蒙皮结构的第二端部中的至少一个内的至少一个增强纤维，该至少一个增强纤维相对于固定线垂直延伸。
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：	P·S·努德曼
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910265227.1
公开号：	CN110341929A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	徐东升;张颖
分类号：	B64C1/12(2006.01);B;B64;B64C;B64C1
申请人地址：	美国伊利诺伊州
主权项：	1.一种用于金属蒙皮结构的接头，所述接头包括：所述金属蒙皮结构的第一端部；所述金属蒙皮结构的第二端部，其中所述金属蒙皮结构的所述第一端部和所述第二端部沿固定线固定在一起；和至少一个增强纤维，其嵌入所述金属蒙皮结构的所述第一端部或所述金属蒙皮结构的所述第二端部中的至少一个内并且相对于所述固定线垂直延伸。 2.如权利要求1所述的用于金属蒙皮结构的接头，其中：所述第一端部包括第一端，并且所述第二端部包括第二端；所述第一端和所述第二端彼此对齐并且彼此面对；所述第一端和所述第二端通过定位在所述第一端和所述第二端之间的焊接点固定在一起；所述焊接点沿所述第一端和所述第二端延伸并限定所述固定线；所述至少一个增强纤维嵌入定位在所述固定线的第一侧上的所述第一端部内；所述至少一个增强纤维从所述第一端部延伸进入并嵌入所述焊接点内；并且所述至少一个增强纤维从所述焊接点延伸进入并嵌入定位在所述固定线的相对的第二侧上的所述第二端部内。 3.如权利要求2所述的用于金属蒙皮结构的接头，进一步包括：第二多个增强纤维，其中所述第二多个增强纤维内的相邻的纤维彼此间隔地延伸；所述第二多个增强纤维嵌入在所述固定线的所述第一侧上的所述第一端部内并且以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的所述相对的第二表面而不是所述第一端部的所述第一表面；所述第二多个增强纤维从所述第一端部延伸进入并以如下定位嵌入所述焊接点内，即定位成更靠近所述焊接点的所述相对的第二表面而不是所述焊接点的所述第一表面；以及所述第二多个增强纤维从所述焊接点延伸进入并嵌入所述固定线的所述相对的第二侧上的所述第二端部内，并以如下定位嵌入所述第二端部内，即定位成更靠近所述相对的第二表面而不是所述第二端部的所述第一表面；其中：所述至少一个增强纤维包括第一多个增强纤维，其中所述第一多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸；所述第一多个增强纤维嵌入所述固定线的所述第一侧上的所述第一端部内，并且以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的第一表面而不是所述第一端部的相对的第二表面；所述第一多个增强纤维从所述第一端部延伸进入并以如下定位嵌入所述焊接点内，即定位成更靠近所述焊接点的第一表面而不是所述焊接点的相对的第二表面；以及所述第一多个增强纤维从所述焊接点延伸进入并嵌入所述固定线的所述相对的第二侧上的第二端部内，并以如下定位嵌入所述第二端部内，即定位成更靠近所述第二端部的第一表面而不是所述第二端部的相对的第二表面。 4.如权利要求1至3中任一项所述的用于金属蒙皮结构的接头，其中：所述至少一个增强纤维的直径在万分之五十英寸即0.0050英寸至万分之六十英寸即0.0060英寸的范围内；所述至少一个增强纤维包括芳族聚酰胺、陶瓷或碳化硅中的一个；以及所述至少一个增强纤维在所述第一端部或所述第二端部中的至少一个内嵌入至少千分之一英寸即0.001英寸的深度距离。 5.如权利要求1至3中任一项所述的用于金属蒙皮结构的接头，其中：所述第一端部和所述第二端部以彼此重叠的关系定位；第一多个孔定位在所述第一端部内的第一排中，其中所述第一多个孔中的相邻的孔间隔开；第二多个孔定位在所述第二端部内的第二排中，其中所述第二多个孔中的相邻的孔间隔开；所述第一多个孔中的所述第一排与所述第二多个孔中的所述第二排对齐；所述第一多个孔中的第一孔与所述第二多个孔中的第一孔对齐，使得所述第一多个孔中的所述第一孔和所述第二多个孔中的所述第一孔具有第一共同中心轴线，使得第一紧固件可以延伸穿过所述第一多个孔中的所述第一孔并穿过所述第二多个孔中的所述第一孔；邻近所述第一多个孔中的所述第一孔的第二孔与邻近所述第二多个孔中的所述第一孔的第二孔对齐，使得所述第一多个孔中的所述第二孔和所述第二多个孔中的所述第二孔具有第二共同中心轴线，使得第二紧固件可以延伸穿过所述第一多个孔中的所述第二孔并穿过所述第二多个孔中的所述第二孔；以及所述固定线在所述第一共同中心轴线和所述第二共同中心轴线之间延伸。 6.如权利要求5所述的用于金属蒙皮结构的接头，进一步包括：第一紧固件，其包括铆钉，所述铆钉定位成延伸穿过所述第一多个孔中的所述第一孔并穿过所述第二多个孔中的所述第一孔；和第二紧固件，其包括铆钉，所述铆钉定位成延伸穿过所述第一多个孔中的所述第二孔并穿过所述第二多个孔中的所述第二孔。 7.如权利要求5所述的用于金属蒙皮结构的接头，其中：所述至少一个增强纤维包括第三多个增强纤维，其中所述第三多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并嵌入所述第一端部内，其中：所述第三多个增强纤维以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的第一表面而不是所述第一端部的相对的第二表面；以及所述第三多个增强纤维的第一部分在所述第一端部内的所述第一多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸，并且所述第三多个增强纤维的所述第一部分从所述固定线的第一侧延伸到所述固定线的相对的第二侧；以及所述至少一个增强纤维包括第四多个增强纤维，其中所述第四多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并嵌入所述第一端部内，其中：所述第四多个增强纤维以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的所述相对的第二表面而不是所述第一端部的所述第一表面；并且所述第四多个增强纤维的第一部分在所述第一端部内的所述第一多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸，并且所述第四多个增强纤维的所述第一部分从所述固定线的所述第一侧延伸到所述固定线的所述相对的第二侧。 8.如权利要求7所述的用于金属蒙皮结构的接头，其中：所述至少一个增强纤维包括第五多个增强纤维，其中所述第五多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并嵌入所述第二端部内，其中：所述第五多个增强纤维以如下定位延伸穿过所述第二端部，即定位成更靠近所述第二端部的第一表面而不是所述第二端部的相对的第二表面；并且所述第五多个增强纤维的第一部分在所述第二端部内的所述第二多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸，并且所述第五多个增强纤维的所述第一部分从所述固定线的所述相对的第二侧延伸到所述固定线的所述第一侧；以及所述至少一个增强纤维包括第六多个增强纤维，其中所述第六多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并嵌入所述第二端部内，其中：所述第六多个增强纤维以如下定位延伸穿过所述第二端部，即定位成更靠近所述第二端部的所述相对的第二表面而不是所述第二端部的所述第一表面；并且所述第六多个增强纤维的第一部分在所述第二端部内的所述第二多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸，并且所述第六多个增强纤维的所述第一部分从所述固定线的所述相对的第二侧延伸到所述固定线的所述第一侧。 9.一种用于制造金属蒙皮结构的接头的方法，所述方法包括以下步骤：将所述金属蒙皮结构的第一端部沿固定线固定到所述金属蒙皮结构的第二端部；和将至少一个增强纤维定位为嵌入在所述第一端部或所述第二端部中的至少一个内，其中所述至少一个增强纤维垂直于所述固定线延伸。 10.如权利要求9所述的用于制造的方法，其中：所述固定的步骤进一步包括将所述第一端部的第一端和所述第二端部的第二端定位成彼此对齐并且彼此面对；所述固定的步骤进一步包括将所述第一端和所述第二端焊接在一起，其中焊接点限定所述固定线；所述至少一个增强纤维进一步包括第一多个增强纤维，其中所述第一多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸；所述定位的步骤进一步包括将所述第一多个增强纤维嵌入所述第一端部内，并且所述第一多个增强纤维以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的第一表面而不是所述第一端部的相对的第二表面；所述定位的步骤进一步包括将所述第一多个增强纤维定位成从所述第一端部延伸进入并以如下定位嵌入所述焊接点内，即定位成更靠近所述焊接点的第一表面而不是所述焊接点的相对的第二表面；以及所述定位的步骤进一步包括将所述第一多个增强纤维定位成从所述焊接点延伸进入并嵌入所述固定线的相对的第二侧上的所述第二端部内，并以如下定位嵌入所述第二端部内，即定位成更靠近所述第二端部的第一表面而不是所述第二端部的相对的第二表面。 11.如权利要求10所述的用于制造的方法，其中：所述至少一个增强纤维进一步包括第二多个增强纤维，其中所述第二多个增强纤维内的相邻的纤维彼此间隔地延伸；所述定位的步骤进一步包括将所述第二多个增强纤维嵌入所述固定线的第一侧上的所述第一端部内并以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的所述相对的第二表面而不是所述第一端部的所述第一表面；所述定位的步骤进一步包括将所述第二多个增强纤维定位成从所述第一端部延伸进入并以如下定位嵌入所述焊接点内，即定位成更靠近所述焊接点的所述相对的第二表面而不是所述焊接点的所述第一表面；和所述定位的步骤进一步包括将所述第二多个增强纤维定位成从所述焊接点延伸进入并嵌入所述固定线的所述相对的第二侧上的所述第二端部内，并以如下定位嵌入所述第二端部内，即定位成更靠近所述第二端部的所述相对的第二表面而不是所述第二端部的所述第一表面。 12.如权利要求9至11中任一项所述的用于制造的方法，其中：定位至少一个增强纤维的步骤包括将第三多个增强纤维嵌入所述第一端部中，其中所述第三多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的第一表面而不是所述第一端部的相对的第二表面；定位所述至少一个增强纤维的步骤进一步包括将第四多个增强纤维嵌入所述第一端部中，其中所述第四多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并以如下定位延伸穿过所述第一端部，即定位成更靠近所述第一端部的所述相对的第二表面而不是所述第一端部的所述第一表面；定位所述至少一个增强纤维的步骤进一步包括将第五多个增强纤维嵌入所述第二端部中，其中所述第五多个增强纤维内的相邻的纤维彼此间隔地延伸并以如下定位延伸穿过所述第二端部，即定位成更靠近所述第二端部的第一表面而不是所述第二端部的相对的第二表面；定位所述至少一个增强纤维的步骤进一步包括将第六多个增强纤维嵌入所述第二端部中，其中所述第六多个增强纤维内的相邻的增强纤维彼此间隔地延伸并以如下定位延伸穿过所述第二端部，即定位成更靠近所述第二端部的所述相对的第二表面而不是所述第二端部的所述第一表面；将所述金属蒙皮结构的第一端部固定到所述金属蒙皮结构的第二端部的步骤包括将所述第一端部和所述第二端部以彼此重叠的关系定位；所述固定的步骤进一步包括将第一多个孔定位在所述第一端部内的第一排中，其中所述第一多个孔中的相邻的孔间隔开；和所述固定的步骤进一步包括将第二多个孔定位在所述第二端部内的第二排中，其中所述第二多个孔中的相邻的孔间隔开，使得所述第一多个孔中的所述第一排与所述第二多个孔中的所述第二排对齐。 13.如权利要求12所述的用于制造的方法，其中：所述固定的步骤进一步包括将所述第一多个孔中的第一孔定位成与所述第二多个孔中的第一孔对齐的步骤，使得所述第一多个孔中的所述第一孔和所述第二多个孔中的所述第一孔具有第一共同中心轴线，并且定位第一紧固件延伸穿过所述第一多个孔中的所述第一孔并穿过所述第二多个孔中的所述第一孔；所述固定的步骤进一步包括将邻近所述第一多个孔中的所述第一孔的第二孔定位成与邻近所述第二多个孔中的所述第一孔的第二孔对齐的步骤，使得所述第一多个孔中的所述第二孔和所述第二多个孔中的所述第二孔具有第二共同中心轴线，并且定位第二紧固件延伸穿过所述第一多个孔中的所述第二孔并穿过所述第二多个孔中的所述第二孔，其中所述固定线在所述第一共同中心轴线和所述第二共同中心轴线之间延伸；以及所述第一紧固件包括铆钉，并且所述第二紧固件包括铆钉。 14.如权利要求13所述的用于制造的方法，其中：所述固定的步骤进一步包括将所述第一多个孔中的所述第一孔和所述第二孔定位在所述第一端部内，导致：所述第三多个增强纤维中的第一部分在所述第一端部内的所述第一多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸并从所述固定线的第一侧延伸到所述固定线的相对的第二侧；以及所述第四多个增强纤维的第一部分在所述第一端部内的所述第一多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸并从所述固定线的所述第一侧延伸到所述固定线的所述相对的第二侧；和所述固定的步骤进一步包括将所述第一孔和所述第二孔定位在位于所述第二端部内的所述第二多个孔中，导致：所述第五多个增强纤维的第一部分在所述第二端部内的所述第二多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸并且从所述固定线的所述相对的第二侧延伸到所述固定线的所述第一侧；以及所述第六多个增强纤维的第一部分在所述第二端部内的所述第二多个孔中的所述第一相邻的孔和所述第二相邻的孔之间延伸并且从所述固定线的所述相对的第二侧延伸到所述固定线的所述第一侧。 15.如权利要求14所述的用于制造的方法，其中：所述固定的步骤进一步包括将所述第一多个孔中的所述第一孔定位在所述第一端部内，进一步导致：所述第三多个增强纤维的第二部分被切割成第一段和第二段，其中：所述第一段在所述固定线的所述第一侧内延伸并终止于定位在所述固定线的所述第一侧中的所述第一多个孔中的所述第一孔的周边；和所述第二段从定位在所述固定线的所述相对的第二侧内的所述第一多个孔中的所述第一孔的所述周边延伸并且远离所述第一孔延伸；以及所述第四多个增强纤维的第二部分被切割成第一段和第二段，其中：所述第一段在所述固定线的所述第一侧内延伸并终止于定位在所述固定线的所述第一侧中的所述第一多个孔中的所述第一孔的周边；和所述第二段从定位在所述固定线的所述相对的第二侧内的所述第一多个孔中的所述第一孔的所述周边延伸并且远离所述第一多个孔中的所述第一孔延伸；并且所述固定的步骤进一步包括将所述第二多个孔中的所述第一孔定位在所述第二端部中，进一步导致：所述第五多个增强纤维的第二部分，其中：将所述第五多个增强纤维的所述第二部分的每个增强纤维切割成第一段和第二段；所述第一段在所述固定线的所述相对的第二侧内延伸并终止于定位在所述固定线的所述相对的第二侧中的所述第二多个孔中的所述第一孔的周边；和所述第二段从定位在所述固定线的所述第一侧内的所述第二多个孔中的所述第一孔的所述周边延伸并且远离所述第二多个孔中的所述第一孔延伸；以及所述第六多个增强纤维的第二部分，其中：将所述第六多个增强纤维的所述第二部分的每个增强纤维切割成第一段和第二段；所述第一段在所述固定线的所述相对的第二侧内延伸并终止于定位在所述固定线的所述相对的第二侧中的所述第二多个孔中的所述第一孔的周边；和所述第二段从定位在所述固定线的所述第一侧内的所述第二多个孔中的所述第一孔的所述周边延伸并且远离所述第二多个孔中的所述第一孔延伸。
所属类别：	发明专利