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复合桁条和形成复合桁条的方法

申请号 CN202010386081.9 申请日 2020-05-09 公开(公告)号 CN111907689A 公开(公告)日 2020-11-10
申请人 波音公司; 发明人 程江天;
摘要 复合桁条和形成复合桁条的方法。在一示例中,描述了一种复合桁条。该复合桁条包括:具有第一量规的蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘和具有第三量规并在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。蒙皮凸缘被构造为联接至支承结构。支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者。顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的所述第一量规和腹板的第三量规。蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。
权利要求

1.一种复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520),所述复合桁条包括:蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524),所述蒙皮凸缘具有第一量规(338、838、938、1038),其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)被构造成联接至支承结构(322、722、822、922、1022、1222、1322、1422、1522),其中,所述支承结构(322、722、822、922、1022、1222、1322、1422、1522)包括载具的蒙皮(323、723、823、923、

1023)和底座装载件(788、888、1088)中的至少一者;

顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526),所述顶部凸缘具有第二量规(340、840、940A、940B、1040);以及腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528),所述腹板具有第三量规(342、842、

942、1042)并且在所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)与所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)之间延伸,其中,所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的所述第二量规(340、840、940A、940B、1040)大于所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、

1524)的所述第一量规(338、838、938、1038)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)的所述第三量规(342、842、942、1042),并且

其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)、所述顶部凸缘(326、

826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)包括多层复合材料(474i、574i、674i)。

2.根据权利要求1所述的复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、

1520),所述复合桁条还包括:

内表面(334、834、934、1034),所述内表面沿着所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、

1224、1324、1424、1524)、所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528)和所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)延伸,其中,当所述蒙皮凸缘(324、

824、924、1024、1224、1324、1424、1524)联接至所述支承结构(322、722、822、922、1022、

1222、1322、1422、1522)时,所述内表面(334、834、934、1034)面向所述支承结构(322、722、

822、922、1022、1222、1322、1422、1522);以及

外表面(336、836、936、1036),所述外表面沿着所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、

1224、1324、1424、1524)、所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528)和所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)延伸,其中,当所述蒙皮凸缘(324、

824、924、1024、1224、1324、1424、1524)联接至所述支承结构(322、722、822、922、1022、

1222、1322、1422、1522)时,所述外表面(336、836、936、1036)背对所述支承结构(322、722、

822、922、1022、1222、1322、1422、1522),

其中,所述第一量规(338、838、938、1038)、所述第二量规(340、840、940A、940B、1040)和所述第三量规(342、842、942、1042)分别是在所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、

1324、1424、1524)处、在所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)处和在所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528)处所述内表面(334、834、934、

1034)与所述外表面(336、836、936、1036)之间的相应厚度。

3.根据权利要求1所述的复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、

1520),其中,所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528)从所述顶部凸缘(326、

826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的第一侧(326A、826A、926A、1026A)开始延伸,其中,所述复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)还包括:第二蒙皮凸缘(330、830、930、1030、1230、1330、1430),所述第二蒙皮凸缘具有第四量规(344、844、944、1044)并且被构造为联接至所述支承结构(322、722、822、922、1022、1222、

1322、1422、1522);以及

第二腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528),所述第二腹板具有第五量规(346、846、946、1046)并且在所述第二蒙皮凸缘(330、830、930、1030、1230、1330、1430)与所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的第二侧(326B、826B、

926B、1026B)之间延伸,并且

其中,所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的所述第二量规(340、840、940A、940B、1040)大于所述第二蒙皮凸缘(330、830、930、1030、1230、1330、

1430)的所述第四量规(344、844、944、1044)和所述第二腹板(328、828、928、1028、1228、

1328、1428、1528)的所述第五量规(346、846、946、1046)。

4.根据权利要求1所述的复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、

1520),其中,所述复合桁条还包括底座装载件(788、888、1088),

其中,所述底座装载件(788、888、1088)被构造为将所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、

1224、1324、1424、1524)联接至所述载具的所述蒙皮(323、723、823、923、1023),并且其中,所述底座装载件(788、888、1088)具有第六量规,所述第六量规等于或小于所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)的所述第一量规(338、838、938、

1038)。

5.根据权利要求4所述的复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、

1520),其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)和所述底座装载件(788、888、1088)中的至少一者的刚度等于所述载具的所述蒙皮(323、723、823、923、1023)的刚度。

6.根据权利要求1所述的复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、

1520),所述复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)还包括上角部分(354、854、954、1054),所述上角部分从所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)延伸到所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526),其中,所述多层复合材料(474i、574i、674i)包括多个连续层(474A、574A、674A)和多个断层(474B、574B、674B),其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)、所述腹板(328、828、

928、1028、1228、1328、1428、1528)、所述上角部分(354、854、954、1054)和所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)包括各个连续层(474A、574A、674A),其中,所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)和所述上角部分(354、854、954、1054)包括各个断层(474B、574B、674B),并且其中,各个断层(474B、574B、674B)在所述上角部分(354、854、954、1054)处具有自由端(476、576、676),使得所述断层(474B、574B、674B)不延伸至所述腹板(328、828、928、1028、

1228、1328、1428、1528)和所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)。

7.根据权利要求6所述的复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、

1520),其中,各个断层(474B、574B、674B)的所述自由端(576、676)包括锥形形状,或者其中,各个断层(474B、574B、674B)的所述自由端(476)包括钝端形状。

8.一种形成复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)的方法,所述方法包括以下步骤:将多层复合材料(474i、574i、674i)设置在叠层上以形成蒙皮凸缘(324、824、924、1024、

1224、1324、1424、1524)、顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)和腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528),所述腹板在所述蒙皮凸缘(324、824、924、

1024、1224、1324、1424、1524)与所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、

1426、1526)之间延伸以及

在将所述多层复合材料(474i、574i、674i)设置在所述叠层上之后,将所述多层复合材料(474i、574i、674i)固化以形成复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、

1420、1520),所述复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)包括具有第一量规(338、838、938、1038)的所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、

1524)、具有第二量规(340、840、940A、940B、1040)的所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、

1026、1226、1326、1426、1526)和具有第三量规(342、842、942、1042)的所述腹板(328、828、

928、1028、1228、1328、1428、1528),

其中,所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的所述第二量规(340、840、940A、940B、1040)大于所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、

1524)的所述第一量规(338、838、938、1038)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)的所述第三量规(342、842、942、1042)。

9.一种形成复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)的方法,所述方法包括以下步骤:形成蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524),所述蒙皮凸缘具有第一量规(338、838、938、1038),其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)被构造成联接至支承结构(322、722、822、922、1022、1222、1322、1422、1522),其中,所述支承结构(322、722、822、922、1022、1222、1322、1422、1522)包括载具的蒙皮(323、723、823、

923、1023)和底座装载件(788、888、1088)中的至少一者;

形成顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526),所述顶部凸缘具有第二量规(340、840、940A、940B、1040);以及形成腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528),所述腹板具有第三量规(342、

842、942、1042)并且在所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)与所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)之间延伸,其中,所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的所述第二量规(340、840、940A、940B、1040)大于所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、

1524)的所述第一量规(338、838、938、1038)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)的所述第三量规(342、842、942、1042),并且

其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)、所述顶部凸缘(326、

826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)包括多层复合材料(474i、574i、674i)。

10.一种形成复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)组件的方法,所述方法包括以下步骤:形成复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520),所述复合桁条包括具有第一量规(338、838、938、1038)的蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、

1524)、具有第二量规(340、840、940A、940B、1040)的顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、

1226、1326、1426、1526)、以及具有第三量规(342、842、942、1042)并且在所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)与所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、

1226、1326、1426、1526)之间延伸的腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528),其中,所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、1526)的所述第二量规(340、840、940A、940B、1040)大于所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、

1524)的所述第一量规(338、838、938、1038)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、

1428、1528)的所述第三量规(342、842、942、1042),其中,所述蒙皮凸缘(324、824、924、

1024、1224、1324、1424、1524)、所述顶部凸缘(326、826、926A、926B、1026、1226、1326、1426、

1526)和所述腹板(328、828、928、1028、1228、1328、1428、1528)包括多层复合材料(474i、

574i、674i);以及

将所述复合桁条(220、320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520)的所述蒙皮凸缘(324、824、924、1024、1224、1324、1424、1524)联接至支承结构(322、722、822、922、

1022、1222、1322、1422、1522),其中,所述支承结构(322、722、822、922、1022、1222、1322、

1422、1522)包括载具的蒙皮(323、723、823、923、1023)和底座装载件(788、888、1088)中的至少一者。

说明书全文

复合桁条和形成复合桁条的方法

技术领域

[0001] 本公开总体上涉及复合结构,并且更具体地,涉及复合桁条(stringer)和形成复合桁条的方法。

背景技术

[0002] 各种结构组件被用于形成典型的飞行器。例如,桁条是一种细长构件,其能够联接到一个或更多个蒙皮壁板以帮助将来自蒙皮壁板的载荷传递和/或传送到飞行器的另一结构(例如,飞行器的框架、肋和/或翼梁)。这样,桁条可以有助于防止由于蒙皮壁板上的压缩载荷或剪切载荷而变得弯曲。由于这些原因和其他原因,飞行器通常在飞行器的机身、机翼组件和/或尾翼中包含一个或更多个桁条。
[0003] 飞行器越来越多地包含复合材料以帮助将飞行器制造得更轻和更省油。特别地,例如,桁条和蒙皮壁板可以由复合材料制成。由复合材料制成的桁条可以称为“复合桁条”。
[0004] 例如,航空航天工业中常常使用的一种类型的复合材料是碳纤维增强塑料(CFRP)。CFRP通常包含被层压在一起以形成薄片、层压件或叠层的一个或更多个复合层或
层片。复合层或层片中的每一个可以包括增强材料和基体材料。基体材料包围、结合且支承增强材料。增强材料向基体材料和CFRP提供结构强度。基体材料通常是如环氧树脂的不导
电聚合物。增强材料通常由导电的碳纤维束构成。
[0005] 本文中使用的术语“复合结构”意味着整体或部分地由一个或更多个CFRP制成的组件(即,CFRP组件)加工、制造、装配的结构,这些部件包括但不限于航空航天结构,诸如飞行器肋、翼梁、壁板、机身、机翼、翼盒、燃料箱和尾翼。为了加工、装配、形成或制造复合结构,在铺设、层压并固化复合层或层片以形成CFRP组件后,可以将CFRP片、层压件或叠层切割或修剪成期望的形状或尺寸。

发明内容

[0006] 在一示例中,描述了一种复合桁条。该复合桁条包括:具有第一量规(gage)的蒙皮凸缘;具有第二量规的顶部凸缘;具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。蒙皮凸缘被构造为联接至支承结构。支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少
一者。顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。
[0007] 在另一示例中,描述了一种形成复合桁条的方法。该方法包括在叠层上设置多层复合材料,以形成蒙皮凸缘、顶部凸缘以及在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。该方法包括:在将多层复合材料设置在叠层上之后,将多层复合材料固化,以形成复合桁条,复合桁条包括具有第一量规的蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘和具有第三量规的腹板。顶
部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。
[0008] 在另一示例中,描述了一种形成复合桁条的方法。该方法包括形成具有第一量规的蒙皮凸缘。蒙皮凸缘被构造为联接至支承结构。支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件
中的至少一者。
[0009] 该方法还包括形成具有第二量规的顶部凸缘,并且形成具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的
第三量规。蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。
[0010] 在另一示例中,描述了一种形成复合桁条的方法。该方法包括形成复合桁条,该复合桁条包括:具有第一量规的蒙皮凸缘;具有第二量规的顶部凸缘;具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。该方法还包括将复合桁条的蒙皮凸缘联接至支承结构。
[0011] 支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者。
[0012] 本文所讨论的特征、功能以及优点可以在各种实施方式中独立地实现或者可以在其它的实施方式加以组合,它们的细节可以参照下面的描述和附图而更好地理解。

附图说明

[0013] 在所附权利要求中阐明了示例性实施方式的认为是新颖的特征。然而,在结合附图阅读的情况下,通过参照本公开的示例性实施方式的以下详细描述会最好地理解示例性
实施方式以及优选的使用模式、示例性实施方式的进一步的目的及优势,在附图中:
[0014] 图1描绘了根据一示例的飞行器的侧视图。
[0015] 图2描绘了根据一示例的飞行器的简化框图。
[0016] 图3A描述了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0017] 图3B描绘了根据一示例的、在图3A中示出的复合结构组件的立体图。
[0018] 图4描绘了根据一示例的复合结构。
[0019] 图5描绘了根据另一示例的复合结构。
[0020] 图6描绘了根据另一示例的复合结构。
[0021] 图7描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0022] 图8A描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0023] 图8B描绘了根据一示例的、在图8A中示出的复合结构组件的立体图。
[0024] 图9A描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0025] 图9B描绘了根据一示例的、在图9A中示出的复合结构组件的立体图。
[0026] 图10描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0027] 图11描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0028] 图12描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0029] 图13描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0030] 图14描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0031] 图15描绘了根据一示例的复合结构组件的侧视图。
[0032] 图16例示了根据一示例的形成复合桁条的示例处理的流程图。
[0033] 图17例示了可以与图16中示出的处理一起使用的形成复合桁条的示例处理的流程图。
[0034] 图18例示了可以与图17中示出的处理一起使用的形成复合桁条的示例处理的流程图。
[0035] 图19例示了可以与图16中示出的处理一起使用的形成复合桁条的示例处理的流程图。
[0036] 图20例示了根据一示例的形成复合桁条的示例处理的流程图。
[0037] 图21例示了根据一示例的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0038] 图22例示了可以与图21中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0039] 图23例示了可以与图21中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0040] 图24例示了可以与图21中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0041] 图25例示了根据一示例的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0042] 图26例示了可以与图25中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0043] 图27例示了可以与图25中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0044] 图28例示了可以与图25中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0045] 图29例示了根据一示例的形成复合桁条的示例处理的流程图。
[0046] 图30例示了可以与图29中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0047] 图31例示了可以与图30中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0048] 图32例示了可以与图30中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0049] 图33例示了可以与图32中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0050] 图34例示了可以与图32中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0051] 图35例示了可以与图29中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0052] 图36例示了可以与图29中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0053] 图37例示了可以与图29中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0054] 图38例示了可以与图37中示出的处理一起使用的形成复合桁条组件的示例处理的流程图。
[0055] 图39例示了根据一示例的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0056] 图40例示了可以与图39中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0057] 图41例示了可以与图39中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0058] 图42例示了可以与图39中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0059] 图43例示了可以与图42中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0060] 图44例示了可以与图43中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0061] 图45例示了可以与图43中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0062] 图46例示了可以与图45中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0063] 图47例示了可以与图39中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0064] 图48例示了可以与图39中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0065] 图49例示了根据一示例的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0066] 图50例示了可以与图49中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0067] 图51例示了可以与图50中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0068] 图52例示了可以与图50中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0069] 图53例示了可以与图50中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0070] 图54例示了可以与图50中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0071] 图55例示了可以与图50中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。
[0072] 图56例示了可以与图50中示出的处理一起使用的形成具有可变量规的复合结构的示例处理的流程图。

具体实施方式

[0073] 下面将操作附图更全面地描述所公开的示例,附图并未示出所有公开的示例。事实上,可以描述多个不同的示例,并且不应将它们解释为限于这里提出的示例。相反,描述这些示例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员全面传递本公开的范
围。
[0074] 关于本文中公开的量或测量值的术语“大致”或“大致”,其表示所叙述的特征、参数或值不需要精确地实现,相反,可以在不妨碍所述特征旨在提供的效果的量的情况下出现偏离或变化,这些偏离或变化例如包括容限、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因素。
[0075] 关于本文中公开的量或测量值的术语“大致恒定”,其表示所叙述的特征、参数或值大致保持不变,但是可以在不妨碍所述特征旨在提供的效果的量的情况下出现偏离或变化,这些偏离或变化例如包括容限、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因素。
[0076] 本文中使用的术语“大于”和“小于”旨在具有它们的通常含义。因此,如果第一值比第二值大任意量,则第一值大于第二值。类似地,如果第一值比第二值小任意量,则第一值小于第二值。
[0077] 如上所述,飞行器通常包括一个或更多个复合桁条,所述一个或更多个复合桁条联接至一个或更多个蒙皮壁板,以帮助将来自蒙皮壁板的载荷传递和/或传送到飞行器的
另一个结构(例如,飞行器的框架、肋和/或翼梁)。复合桁条可以形成为多个不同形状,例如,帽形桁条、C形桁条、J形桁条、Y形桁条和/或Z形桁条。附加地,例如,很多类型的复合桁条包括:至少一个蒙皮凸缘,所述至少一个蒙皮凸缘被构造成联接至支承结构(例如,蒙皮壁板);顶部凸缘;以及腹板,其在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸。
[0078] 通常,复合桁条的承载性能可以与复合桁条的一个或更多个部分的量规(即,蒙皮凸缘的量规、顶部凸缘的量规和/或腹板的量规)相关。复合桁条的给定部分的量规是对(i)该给定部分的内表面(其在蒙皮凸缘联接至复合桁条时面向支承结构)与(ii)该给定部分
的外表面(其在蒙皮凸缘联接至复合桁条时背对支承结构)之间的厚度的测量。
[0079] 常规地,蒙皮凸缘、腹板和顶部凸缘全部形成有共同的或大致相等的量规。但是,在一些实现中,顶部凸缘相对于蒙皮凸缘和腹板趋于承载更大量的载荷。这样,对于常规的复合桁条,蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板的量规可以基于顶部凸缘的承载要求。结果,常规复合桁条的腹板和/或蒙皮凸缘通常具有比满足腹板和/或蒙皮凸缘的承载要求所需要的量规大的量规。腹板和/或蒙皮凸缘的这种额外量规可以施加重量惩罚和/或增加的制造成
本。
[0080] 另外,例如,由于蒙皮凸缘大体上具有与顶部凸缘相同的量规,蒙皮凸缘可以具有比蒙皮凸缘联所接至的支承结构(例如,蒙皮壁板)的刚度相对大的刚度。本文使用的术语“刚度”表示物体(例如,蒙皮凸缘和/或支承结构)抵抗响应于施加的力的变形的程度。在某些情况下,蒙皮凸缘的刚度与支承结构的刚度之间相对大的不匹配可能导致在特定机械载
荷下复合桁条从支承结构剥离。
[0081] 另外,例如,可以预期飞行器的不同部分经受不同的载荷,多个复合桁条的量规可以各自改变。例如,飞行器可以在飞行器上预期经受相对大的载荷量的位置处包括具有相对大的量规的一些复合桁条,并且在飞行器上预期经受相对小的载荷量的位置处包括具有
相对小的量规的其他复合桁条。因为飞行器中的不同位置处的不同复合桁条可以具有不同
的量规,因此例如由于为了处理独特桁条设计而带来的增加的重量考虑和/或不同加工要
求,复合桁条的设计和制造可相对复杂并且成本高昂。
[0082] 加强和改进常规复合桁条的持久性的一种方法是在介于复合桁条与支承结构之间的“半径填料区”或“面条(noodle)区”将半径填料联接至复合桁条。通常,半径填料区形成在支承结构与复合桁条的角部分(通常是复合桁条的介于蒙皮凸缘与腹板之间的弯曲或
弯折部分)之间。半径填料可以是设置在半径填料区中的复合材料(例如,CFRP)。尽管半径填料可以有助于增强和改进复合桁条的持久性,但半径填料引发了重量惩罚(在载具的上
下文中,半径填料可以不良地影响燃料效率和/或有效承载能力)。
[0083] 本文所描述的示例复合桁条、复合桁条组件和方法可以解决现有复合桁条的至少一些缺陷。例如,在示例内,复合桁条可以包括具有第一量规的蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘以及具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。顶部凸缘的第二
量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。因此,顶部凸缘可以具有相对大的量规
以满足承载要求,而蒙皮凸缘和腹板可以具有相对小的量规以减轻复合桁条的重量,降低
复合桁条的制造成本,和/或缓解蒙皮凸缘与支承结构之间的界面处的剥离。
[0084] 蒙皮凸缘的第一量规可以按照使得蒙皮凸缘的刚度大致等于支承结构的刚度的方式来构造。这可以有助于允许蒙皮凸缘在机械载荷下与支承结构一起弯曲,因此进一步
缓解蒙皮凸缘与支承结构之间的界面处的剥离。在示例内,在顶部凸缘处具有相对大的量
规的同时,可以实现蒙皮凸缘的这种改进的柔韧性,以满足复合桁条的承载性能要求。
[0085] 另外,在示例内,当减小了蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规(相对于在顶部凸缘处具有相同的第二量规的常规复合桁条)时,可以缩小半径填料的尺寸和/或形状。这
可以有助于进一步降低重量和/或制造复合桁条的成本。
[0086] 复合桁条和/或半径填料可以附加地或者另选地包括由恒定的曲率半径限定的一个或更多个表面。例如,在复合桁条与半径填料之间的界面处,复合桁条和半径填料可以各自由在该界面的表面区域上恒定的曲率半径限定。这可以有助于缩小半径填料的尺寸,改
进复合桁条组件的强度,简化形成复合桁条组件的加工要求和/或减小多个复合桁条间的
变异性。
[0087] 形成具有多个不同量规和/或恒定的曲率半径的复合桁条可以有助于减小(或者可以最小化)多个复合桁条间在复合桁条的特定部分处的变异性。例如,在一示例中,多个复合桁条可以在顶部凸缘处具有不同的第二量规,但是复合桁条可以具有以下项:(i)与半径填料的界面处的相同的第一量规;(ii)腹板处的相同的第三量规;和/或(iii)与半径填
料的界面处的相同的半径曲率。这可以有助于降低制造成本和/或简化形成包括复合桁条
的复合桁条组件的加工要求,这至少是因为半径填料可以与全部复合桁条相配的恒定形状
和/或恒定尺寸沿着复合桁条延伸。
[0088] 在那些之前描述的示例的附加示例或另选示例中,复合桁条组件可以包括复合桁条、支承结构以及联接到复合桁条的内表面和支承结构的外包装(overwrap)。在这种布置
中,外包装层可以有助于支承腹板、蒙皮凸缘和/或半径填料,因此有助于缓解(或者可以防止)复合桁条、半径填料和/或支承结构之间的剥离。在这个布置中设置外包装可以(例如,相对于省略了外包装层的复合桁条组件)附加地或者另选地有助于减小蒙皮凸缘的第一量
规,减小腹板的第三量规,和/或减小半径填料的尺寸。
[0089] 现在参照图1,描绘了根据一示例的飞行器100的侧视图。如图1所示,飞行器100包括多个组件,诸如机身110、多个机翼组件112以及尾翼114。一个或更多个推进单元116可以联接到机翼组件112、机身110和/或飞行器100的其他部分。尽管图1中示出的飞行器100总体上代表商业客机,本公开的教导可以应用于其他客机、货运飞行器、军用飞行器、旋翼飞行器以及其他类型的载具,诸如航空航天器(例如,卫星、空间发射器和/或火箭)、船只、火车、汽车、卡车、公共汽车或具有一个或更多个复合桁条的其他适合结构。
[0090] 在示例内,机身110、机翼组件112和/或尾翼114可以包括一个或更多个复合结构。通常,复合结构是由以足够的力结合在一起的多个复合材料形成的,从结构观点来看,所述多个复合材料充当单个单元。复合材料(也称为合成材料或简称为合成物(常用名称))是由
具有显著不同的物理或化学属性的两种或更多种构成材料制成的,这些材料在组合时产生
具有与单个组分不同的特性的材料。
[0091] 图2是根据一示例的飞行器100的简化框图,飞行器100包括机身110、机翼组件112以及尾翼114。如图1和图2所示,机身110、机翼组件112和尾翼114可以各自包括一个或更多个蒙皮壁板218以及一个或更多个复合桁条220。如上所述,复合桁条220被构造为向机身
110、机翼组件112和尾翼114提供预定的抗弯刚度和抗扭刚度。例如,复合桁条220可以被构造为传递蒙皮壁板218中的弯曲载荷,并且使蒙皮壁板218变硬以使得蒙皮壁板218在载荷
下不变弯。
[0092] 尽管图2描绘了用于机身110、机翼组件112和尾翼114的复合桁条220,飞行器100可以在飞行器100的一个或更多个其他组件中包括复合桁条220,以使那些其他组件变硬
和/或传递那些其他组件上的载荷。在示例内,机身110、机翼组件112和尾翼114中的复合桁条220可能经受单轴拉伸和单轴压缩以及面外屈曲。机身110、机翼组件112和尾翼114中的
复合桁条220也可能经受包括剪切载荷和轴承载荷的二次载荷。经受压缩的部件趋于扭曲、起皱和弯曲。复合桁条220提供强度、抗压缩和拉伸,并且针对扭曲力、起皱力和弯曲力提供稳定性。例如,复合桁条220可以在机身110、机翼组件112或尾翼114中提供可以抵住各种施加的力的支承结构。
[0093] 现在参照图3A和图3B,例示了根据一示例的复合桁条组件301,该复合桁条组件包括联接至支承结构322的复合桁条320。特别地,图3A描绘了复合桁条320和支承结构322的
侧视图,并且图3B描绘了复合桁条320和支承结构322的立体图。
[0094] 如图3A和图3B所示,复合桁条320包括:蒙皮凸缘324,其被构造为联接至支承结构322;顶部凸缘326;以及腹板328,其在蒙皮凸缘324与顶部凸缘326之间延伸。在图3A和图3B中,复合桁条320采用帽形桁条的形式。这样,腹板328可以从顶部凸缘326的第一侧326A开始延伸,并且复合桁条320还可以包括被构造为联接至支承结构322的第二蒙皮凸缘330以
及在第二蒙皮凸缘330与顶部凸缘326的第二侧326B之间延伸的第二腹板332。
[0095] 尽管图3A和图3B中示出的复合桁条320是帽形桁条,但是如下面关于图12至图15描述的,关于图3A和图3B描述的原理可以扩展为应用于其他类型的复合桁条(例如,J形桁
条、C形桁条、I形桁条和/或Z形桁条)。特别地,本文所描述的概念和原理可以应用于包括至少一个蒙皮凸缘、至少一个腹板和顶部凸缘的任何类型的复合桁条。
[0096] 如上所述,蒙皮凸缘324和第二蒙皮凸缘330被构造为联接至支承结构322。例如,蒙皮凸缘324和第二蒙皮凸缘330可以在大致平行于蒙皮凸缘324和第二蒙皮凸缘330所联
接至的支承结构322的表面的平面中延伸。这可以有助于在(i)蒙皮凸缘322和第二蒙皮凸
缘330与(ii)支承结构322之间的界面处,至少部分由于该界面的相对大的表面积,促进复
合桁条320与支承结构322之间的相对强的结合。
[0097] 在图3A和图3B中,支承结构322是载具的蒙皮323(例如,机身110、机翼组件112和/或尾翼114的蒙皮壁板210)。但是,如下所述,支承结构322可以附加地或另选地包括联接至载具的蒙皮323的底座装载件。底座装载件可以包括多层复合材料,并且可以例如用于在蒙皮323上支承复合桁条320并缓冲复合桁条320的冲击。因此,更通常地,支承结构322可以包括载具的蒙皮323和底座装载件中的至少一者。
[0098] 蒙皮凸缘324、顶部凸缘326、腹板328、第二蒙皮凸缘330和第二腹板332包括多层复合材料。作为一个示例,复合材料可以是碳纤维增强塑料(CRFP)。每一层可以包括增强材料和基底材料。基底材料可以结合并支承增强材料。例如,基底材料可以包括如环氧树脂的不导电聚合物,并且增强材料可以包括一个或更多个碳纤维束。
[0099] 另外,如图3A和图3B所示,复合桁条320可以包括沿着蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330延伸的内表面334。在蒙皮凸缘324和第二蒙皮凸缘330联接至支承结构322时,内表面334面向支承结构322。复合桁条320还包括沿着蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330延伸的外表面336。在蒙皮凸缘324和第二蒙皮凸缘330联接至支承结构322时,外表面336背对支承结构322。
[0100] 在该布置中,蒙皮凸缘324具有第一量规338,顶部凸缘326具有第二量规340,并且腹板328具有第三量规342。第一量规338、第二量规340和第三量规342是分别在蒙皮凸缘324、顶部凸缘326和腹板328处在内表面334与外表面336之间的相应厚度。如图3A和图3B所示,顶部凸缘326的第二量规340大于蒙皮凸缘324的第一量规338和腹板328的第三量规
342。本文中使用的术语“大于”旨在具有其常用含义(即,第二量规340比第一量规338大任意量,并且第二量规340比第三量规342大任意量)。
[0101] 总体上,顶部凸缘326相对于蒙皮凸缘324和腹板328在蒙皮323上承载更大量的载荷。相对于蒙皮凸缘324、腹板328和顶部凸缘326全部具有相同量规的复合桁条,通过设置具有第二量规340(大于蒙皮凸缘324的第一量规338和腹板328的第三量规342)的顶部凸缘
326,可以改进复合桁条320的强度重量比。另外,如下面更详细地描述的,减小蒙皮凸缘324的第一量规338和腹板328的第三量规342可以提供多个额外益处。
[0102] 在图3A和图3B中,腹板328的第三量规342大致等于蒙皮凸缘324的第一量规338。如下面关于图8A和图8B更详细地描述的,这可以有助于减少(或者可以最小化或者可以消
除)联接至复合桁条320的半径填料的量。但是,在其他示例中,腹板328的第三量规342可以与蒙皮凸缘324的第一量规338不同。
[0103] 而且,在示例内,第二蒙皮凸缘330可以具有第四量规344,并且第二腹板332可以具有第五量规346。第四量规344和第五量规346可以是分别在第二蒙皮凸缘330和第二腹板
332处在内表面334与外表面336之间的相应厚度。在这个示例中,顶部凸缘326的第二量规
340可以大于第二蒙皮凸缘330的第四量规344和第二腹板332的第五量规346。如上所述,相对于第二蒙皮凸缘324、腹板328和顶部凸缘326全部具有相同量规的复合桁条,可以改进复合桁条320的强度重量比。相对于第二蒙皮凸缘330、第二腹板332和顶部凸缘326全部具有
相同量规的复合桁条,这可以有益地帮助改进复合桁条320的强度重量比。
[0104] 另外,在图3A和图3B中,第二蒙皮凸缘330的第四量规344可以大致等于第二腹板332的第五量规346。如下面关于图8A和图8B更详细地描述的,这可以有助于减少(或者可以最小化或者可以消除)联接至复合桁条320的半径填料的量。但是,在其他示例中,腹板328的第三量规342可以与蒙皮凸缘324的第一量规338不同。
[0105] 在一个示例中,第二量规340可以为大致1.5毫米(mm)至大致16.0mm。在这个示例中,第一量规338和第三量规342可以小于第二量规340,并且在大致0.6mm至大致12.0mm的
范围内。在另一示例中,第二量规340可以是大致2.0mm至大致14.0mm。在这个示例中,第一量规338和第三量规342可以小于第二量规340,并且在大致0.8mm至大致10.0mm的范围内。
在另一示例中,第二量规340可以是大致2.4mm至大致12.0mm。在这个示例中,第一量规338和第三量规342可以小于第二量规340,并且在大致1.0mm至大致8.0mm的范围内。其他示例
也是可能的。
[0106] 在一个示例中,第二量规340可以比第一量规338和第三量规342大大致10%至大致500%。在另一示例中,第二量规340可以比第一量规338和第三量规342大大致14%至大
致300%。在又一示例中,第二量规340可以比第一量规338和第三量规342大大致30%至大
致200%。以上是第二量规340大于第一量规338和/或第三量规342的说明示例,其他示例也是可能的。
[0107] 在示例内,蒙皮凸缘324的第一量规338和/或第二蒙皮凸缘330的第四量规344可以至少部分地基于载具的蒙皮323的刚度。例如,蒙皮凸缘324的刚度和第二蒙皮凸缘330的刚度可以分别与蒙皮凸缘324的第一量规338和第二蒙皮凸缘330的第四量规344相关(例
如,相对大的量规可以导致相对高的刚度,而相对小的量规可以导致相对低的刚度)。
[0108] 通常,(i)蒙皮凸缘324和/或第二蒙皮凸缘330的刚度与(ii)载具的蒙皮323的刚度之间的相对大的不匹配可能导致在特定机械载荷下复合桁条320从蒙皮323剥离。在示例
内,图3A和图3B的复合桁条组件301可以减少(或者可以防止)由于刚度不匹配而导致的这
种剥离。例如,在一些示例中,蒙皮凸缘324的第一量规338和第二蒙皮凸缘330的第四量规
344可以按照使得蒙皮凸缘324的刚度和/或第二蒙皮凸缘330的刚度大致等于载具的蒙皮
323的刚度的方式来构造。这可以有助于增强(或最大化)由于(i)载具的蒙皮323与(ii)蒙
皮凸缘324或第二蒙皮凸缘330之间的界面处的冲击和/或载荷导致的能量吸收,并且缓解
(或者防止)复合桁条320与蒙皮323之间的剥离。
[0109] 如上所述,顶部凸缘324具有第二量规340,第二量规340大于蒙皮凸缘324的第一量规338和第二蒙皮凸缘330的第四量规344。这样,顶部凸缘326的刚度可以大于蒙皮凸缘
324的刚度和/或第二蒙皮凸缘330的刚度。因此,复合桁条320可以在顶部凸缘326处有利地具有更大量的刚度,在顶部凸缘326,这样的刚度有益于传递和传送载荷,并且复合桁条320可以在蒙皮凸缘324和/或第二蒙皮凸缘330处具有较小量的刚度,在蒙皮凸缘324和/或第
二蒙皮凸缘330处,这样的刚度有益于允许复合桁条320与载具的蒙皮323一起折曲,以缓解剥离。
[0110] 如图3B所示,复合桁条320具有纵轴348,并且沿着纵轴348,复合桁条320在复合桁条320的第一端与复合桁条320的第二端之间具有长度349。在图3B中,沿着纵轴348:蒙皮凸缘324的第一量规338、腹板328的第三量规342和/或顶部凸缘326的第二量规340在复合桁条320的长度349上各自大致恒定。在示例内,这可以有助于简化桁条制造、降低桁条加工成本、和/或缩短制造时间。附加地或另选地,例如由于蒙皮凸缘324的第一量规和腹板328的第三量规342在长度349上的减小的(或最小化的)变化,这可以有助于改进复合桁条320的
质量。类似地,沿着纵轴348:第二蒙皮凸缘330的第四量规344和第二腹板332的第五量规
346在复合桁条320的长度349上各自大致恒定。
[0111] 如上所述,蒙皮凸缘324、顶部凸缘326、腹板328、第二蒙皮凸缘330和第二腹板332包括多层复合材料。在一示例中,多层复合材料包括多个纤维,所述多个纤维沿着纵轴包括蒙皮凸缘324、顶部凸缘326、腹板328、第二蒙皮凸缘330和第二腹板332的30%或更多。例如,这可以改进顶部凸缘326的刚度,同时降低重量、制造成本和/或材料成本。
[0112] 在一个示例中,形成复合桁条320的多个层可以按照相对于纵轴348的传统铺设角(ply angle)来铺叠。这样,多层复合材料可以相对于复合桁条320的纵轴348各自具有这样的铺设角,即,所述铺设角等于包括0度、+45度、-45度和90度的一组铺设角中的任一个。在另一示例中,多个层可以按照相对于纵轴348的非传统铺设角来铺叠。例如,多层复合材料中的至少一层复合材料可以相对于复合桁条320的纵轴348各自具有这样的辐射角,即,所
述铺设角不等于包括0度、+45度、-45度和90度的一组铺设角中的任一个。例如,这可以有助于提供具有足够柔韧性的复合桁条320以安装到成形的壁板表面和/或改进制造质量。
[0113] 在示例内,复合桁条320还可以包括一个或更多个角部分,所述一个或更多个角部分各自提供复合桁条320的两个其他部分之间(即,在蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330中的两个之间)的转变段。例如,在图3A和图3B中,复合桁条320的角部分可以包括:(i)从蒙皮凸缘324延伸到腹板328的下角部分;(ii)从腹板328延伸到顶部凸缘326的上角部分;(iii)从第二蒙皮凸缘330延伸到第二腹板332的第二下角部
分358;以及/或(iv)从第二腹板332延伸到顶部凸缘326的第二上角部分358。在复合桁条
320包括两个或更多个角部分的实现中,术语“下”表示当复合桁条320联接至支承结构322时更靠近支承结构322而不是顶部凸缘326,并且术语“上”表示当复合桁条320联接至支承结构322时更靠近顶部凸缘326而不是支承结构322。但是,在复合桁条320包括单个角部分
的实现中,术语“下”和“上”可以互换地使用,除非上下文另外指示。
[0114] 通常,下角部分352可以提供蒙皮凸缘324与腹板328之间的转变段,而上角部分354可以提供腹板328与顶部凸缘326之间的转变段。类似地,第二下角部分356可以提供第
二蒙皮凸缘330与第二腹板332之间的转变段,而第二上角部分358可以提供第二腹板332与
顶部凸缘326之间的转变段。
[0115] 例如,在图3A和图3B中,蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330可以是各自在空间中的相应平面中延伸的平面结构。蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330在其中延伸的相应平面可以彼此不同。这样,下角部分352、上角部分354、第二下角部分356和/或第二上角部分358可以包括有利于从一个平面转变到另一个平面的弯曲形状和/或弯折形状。
[0116] 例如,图3A和图3B指示坐标系360,并且图3A在坐标系360的XY平面中描绘了复合桁条组件301。如图3A和图3B所示,蒙皮凸缘424、顶部凸缘326以及第二蒙皮凸缘330各自在与坐标系360的XY平面平行的相应平面中延伸,而腹板328和第二腹板332可以各自在与坐
标系360的XY平面横切的相应平面中延伸。在这个布置中,下角部分352可以限定蒙皮凸缘
324与腹板328之间的角362,上角部分354可以限定腹板328与顶部凸缘326之间的角364,第二下角部分356可以限定第二蒙皮凸缘330与第二腹板332之间的角366,并且第二上角部分
358可以限定第二蒙皮凸缘330与第二腹板332之间的角368。
[0117] 在一个示例中,蒙皮凸缘324与腹板328之间的角362可以介于大致95度至大致150度之间,并且第二蒙皮凸缘330与第二腹板332之间的角366可以介于大致95度至大致150度
之间。在另一示例中,角362和/或角366可以介于大致100度至大致135度之间。针对复合桁条320,这可以有助于增强刚度,减轻重量,降低制造成本,和/或降低材料的成本。另外,在一示例中,腹板328与顶部凸缘326之间的角364可以介于大致95度至大致150度之间,并且
第二腹板332与顶部腹板326之间的角368可以介于大致95度至大致150度之间。在另一示例
中,角364和/或角368可以介于大致100度至大致135度之间。针对复合桁条320,这也可以有助于增强刚度,减轻重量,降低制造成本,和/或降低材料的成本。
[0118] 在图3A和图3B中示出的示例中,蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330是平面结构。但是,在其他示例中,蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘
326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330可以是非平面结构。例如,蒙皮凸缘324和/或第二蒙皮凸缘330可以是非平面结构以符合支承结构322的非平面形状。
[0119] 附加地或另选地,下角部分352、上角部分354、第二下角部分356和/或第二上角部分358可以被构造成从一个量规转变到另一个量规。例如,在图3A和图3B中,上角部分354提供了从顶部凸缘326的第二量规340到腹板328的第三量规342的转变,其中,第二量规340大于第三量规342。这样,上角部分354可以具有在从顶部凸缘326朝向腹板328的方向上减小的可变量规。类似地,在图3A和图3B中,第二上角部分358提供从顶部凸缘326的第二量规到第二腹板332的第五量规346的转变。这样,第二上角部分358可以具有从顶部凸缘326朝向
第二腹板332的方向上减小的可变量规。
[0120] 在图3A和图3B中,蒙皮凸缘324的第一量规338大致等于腹板328的第三量规342,并且第二蒙皮凸缘330的第四量规344大致等于第二腹板332的第五量规346。这样,在图3A
和图3B中,下角部分352可以具有大致等于第一量规338和第三量规342的量规,并且第二下角部分356可以具有大致等于第四量规344和第五量规346的量规。但是,在蒙皮凸缘324、腹板328、第二蒙皮凸缘330和/或第二腹板332具有彼此不同量规的其他示例中,下角部分352和/或第二下角部分356可以具有在蒙皮凸缘324、腹板328、第二蒙皮凸缘330和/或第二腹
板332之间增加或减小的可变量规。
[0121] 在示例中,为了从一个量规转变至另一个量规,下角部分352、上角部分354、第二下角部分356和/或第二上角部分358可以包括多个连续层以及一个或更多个断层(drop-off ply)。通常,各个连续层从下角部分352、上角部分354、第二下角部分356和/或第二上角部分358的第一端延伸到它的第二端。相反,各个断层从第一端延伸到该断层的介于第一端与第二端之间的末端的相应位置。在该布置中,相对于第一端,在第二端处存在较少的
层。因此,通过将断层的末端定位在第一端与第二端之间,从第一端到第二端量规减小,以从一个量规转变为另一个量规。
[0122] 例如,在图3A和图3B中,多层复合材料可以包括多个连续层和多个断层。如上所述,在图3A和图3B中,下角部分354可以有助于从顶部凸缘326的第二量规340转变到腹板
328的第三量规342。在该示例中,蒙皮凸缘324、腹板328、上角部分354和顶部凸缘326可以包括各个连续层。另外,在该示例中,顶部凸缘326和上角部分354可以包括各个断层,而蒙皮凸缘324和腹板328可以省略断层。特别地,例如,各个断层可以具有位于上角部分354处的自由端(即,末端),使得该断层不延伸到腹板328和蒙皮凸缘324。如下面更详细地描述
的,各个断层的自由端可以具有钝端(blunt-end)形状和/或锥形形状。
[0123] 例如,图4至图6各自描绘了具有从一个量规转变到另一个量规的可变量规的相应复合结构。图4至图6中示出的复合结构可以是复合桁条320的角部分,诸如图3A和图3B中示出的下角部分352、上角部分354、第二下角部分356和/或第二上角部分358。
[0124] 图4描绘了根据一示例的复合结构470。如图4所示,复合结构470包括具有第一量规472A的第一端470A和具有第二量规472B的第二端470B,第二端470B的第二量规472B小于
第一端470A的第一量规472A。复合结构470还包括从第一端470A延伸到第二端470B的内表
面434和从第一端470A延伸到第二端470B的外表面436。
[0125] 在一个实现中,第一端470A和第二端470B可以是复合结构470与复合桁条(例如,复合桁条320)的其他部分之间的相应界面。例如,在复合结构470是图3A和图3B中的上角部分354的示例中,第一端470A可以是图3A和图3B中介于上角部分354与顶部凸缘326之间的
第一界面,并且第二端470B可以是图3A和图3B中上角部分354与腹板328之间的第二界面。
而且,在该示例中,复合结构470的第一端470A的第一量规472A可以大致等于顶部凸缘326
的第二量规340,并且复合结构470的第二端470B的第二量规472B可以大致等于腹板328的
第三量规342。
[0126] 在其他示例(例如,复合结构470是下角部分352、第二下角部分356或第二上角部分358)中,第一端470A的第一量规472A和第二端470B的第二量规472B可以对应于第一量规
338、第二量规340、第三量规342、第四量规344和/或第五量规346中的相应的量规,以便于蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和/或第二蒙皮凸缘330中的对应部件之间的转变。
[0127] 如图4所示,在内表面434与外表面436之间,复合结构470包括堆叠地布置的多层复合材料474i=1至474i=n(下文中,统称为“层474i”),其中,n是大于或等于二的整数值。在图
4中,复合结构470包括总共18层474i(即,n=18)。但是,在其他示例中,复合结构470可以包括数量更少或数量更多的层474i。
[0128] 在该布置中,第一端470A的第一量规472A和第二端470B的第二量规472B分别是第一端470A和第二端470B处的介于内表面434与外表面436之间的相应厚度。此外,第一量规
472A与第一端470A处的层474i的数量相关,并且第二量规472B与第二端470B处的层474i的
数量相关。例如,在图4中,第一端470A处的层474i的数量大于第二端470B处的层474i的数量,使得第一量规472A大于第二量规472B。
[0129] 具体地,为了改变第一端470A与第二端470B之间的层474i的数量,复合材料层474i包括多个连续层474A和多个断层474B。在图4中,各个连续层474A从第一端470A延伸到第二端470B。然而,各个断层474B包括末端476,并且各个断层474B从第一端470A延伸到断层474B的介于第一端470A与第二端470B之间的末端476的相应位置。
[0130] 相应地,在第一端470A与第二端470B之间存在连续层474A的同时,在第一端470A处存在断层474B,在第二端470B处不存在断层474B。这样,断层474B可以促成第一端470A处的第一量规472A,而断层474B并未促成第二端470B处的第二量规472B,这是由于断层474B
在到达第二端470B前终止(即,末端476位于第一端470A与第二端470B之间的相应位置处)。
[0131] 为了例示的清楚起见,在图4中,用附图标记474A来标示连续层474A的代表子集,并且用附图标记474B来标示断层474B的代表子集。但是,从第一端470A完全延伸到第二端
470B的层474i中的各个层是连续层474A中的一个连续层,并且在第一端470A与第二端470B
之间终止的层474i中的各个层是断层474B中的一个断层。具体地,在图4中,层474i=1-3,9-18是连续层474A,并且层474i=4-8是断层474B。
[0132] 如图4所示,各个断层474B的末端476具有钝端形状,并且断层474B彼此紧挨着地堆叠(例如,按聚集的方式)布置。通常,从一个量规转变到另一个量规的该方式可以是有效的。但是,已经发现,可以利用下面关于图5和图6详细描述的技术中的一种或更多种来改进复合结构470(和/或包含复合结构470的复合桁条320)的性能。
[0133] 例如,使用具有钝端形状末端476的断层474B和/或聚集地布置断层474B可以导致断层474B处或断层474B附近的区域478中的相对大的树脂囊(resin pocket)。在某些示例
中,区域478中的相对大的树脂囊可以在特定热载荷和/或机械载荷下在区域478中导致剥
离。另外,例如,聚集地布置断层474B的末端476可以提高层扭结和/或起皱的风险,层的扭结和/或起皱可以降低层压件强度。此外,在一些示例中,将断层的末端476布置在偏离中心位置(例如,更靠近外表面436,而不是更靠近内表面434)处也可以提高层扭结和/或起皱的风险,由于在热载荷和/或机械载荷下的潜在畸变,层的扭结和/或起皱可以具有降低的静
强度和/或降低的疲劳强度。
[0134] 在示例中,描述了具有可变量规的复合结构,所述可变量规可以在一个或更多个方面改进复合结构470。例如,在一些示例中,断层474B的末端476可以具有锥形形状,和/或层474i可以根据增强复合结构470的复合承载能力的一个或更多个图案来布置。
[0135] 现在参照图5,描绘了根据另一示例的具有可变量规的复合结构570。如图5所示,复合结构570包括具有第一量规572A的第一端570A和具有第二量规572B的第二端570B,第
二端570B的第二量规572B小于第一端570A的第一量规572A。另外,如图5所示,复合结构570包括从第一端570A延伸到第二端570B的内表面534和从第一端570A延伸到第二端570B的外
表面536。
[0136] 如图5中还示出的,在内表面534与外表面536之间,复合结构570包括堆叠地布置的多层复合材料574i=1至574i=n(下文中,统称为“层574i”),其中,n是大于或等于二的整数值。在图5中,复合结构570包括总共28层574i(即,n=28)。但是,在其他示例中,复合结构
570可以包括数量更少或数量更多的层574i。
[0137] 在该布置中,第一端570A的第一量规572A和第二端570B的第二量规572B分别是第一端570A和第二端570B处的介于内表面534与外表面536之间的相应厚度。此外,如上所述,第一量规572A与第一端570A处的层574i的数量相关,并且第二量规572B与第二端570B处的
层574i的数量相关。例如,在图5中,第一端570A处的层574i的数量大于第二端570B处的层
574i的数量,使得第一量规572A大于第二量规572B。
[0138] 如上所述,复合结构570的可变量规是从包括在内表面534与外表面536之间堆叠地布置的多个连续层574A和多个断层574B的复合材料层574i得到的。在图5中,各个连续层
574A从第一端570A延伸到第二端570B。然而,各个断层574B从第一端570A延伸到断层574B
的介于第一端570A与第二端570B之间的末端576的相应位置。因此,第一量规572A基于连续层574A的数量和断层574B的数量,并且第二量规572B基于连续层574A的数量(不基于断层
574B的数量)。
[0139] 为了例示的清楚起见,在图5中,用附图标记574A来标示连续层574A的代表子集,并且用附图标记574B来标示断层574B的代表子集。但是,从第一端570A完全延伸到第二端
570B的层574i中的各个层是连续层574A中的一个连续层,并且在第一端570A与第二端570B
之间终止的层574i中的各个层是断层574B中的一个断层。具体地,在图5中,层
574i=1-6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25-28是连续层574A,并且层574i=7,9,11,13,16,18,20,22,24是断层
574B。
[0140] 如图5所示,各个断层574B的末端576具有锥形形状。更特别地,例如,各个断层574B的末端576可以从第一端570A朝向第二端570B在沿着末端576的方向上在厚度上逐渐
减小。由于末端576具有锥形形状,末端576可以更紧密地紧靠层574i中的相邻层(例如,与图4中的钝端形状的末端476相比,末端476相对突然地终止)。这样,具有锥形形状的末端
576可以缩小(或者可以最小化)断层574B的末端576处的树脂囊,这可以有助于改进(或者
可以最大化)复合结构570的层间强度。相应地,断层574B的末端576的锥形形状可以有助于改进具有用于从具有第一量规572A的区段转变至具有第二量规572B的区段的可变量规的
复合结构570的承载性能。
[0141] 在示例中,断层574B的末端576的锥形形状可以通过按照相对于断层574B的纵轴的小于大致85度的角来切割各个断层574B来形成。相反,图4中示出的断层474B的末端476
的钝端形状例如可以通过按照相对于断层474B的纵轴的小于大致90度的角来切割各个断
层474B来形成。
[0142] 如上所述,附加地或另选地,基于在复合结构570中布置断层574B的图案,可以增强复合结构570的承载性能。例如,在图5中,断层574B彼此被连续层574A中的至少一个连续层间隔开。更特别地,在图5中,各个断层574B被夹在多个连续层574A中的相应两个连续层
574A之间,并且紧靠所述相应两个连续层574A。通过使断层574B彼此间隔开和/或将断层
574B夹在连续层574A中,可以使断层574B更加均匀地分布在内表面534与外表面536之间
(与图4中示出的断层474B的聚集布置相比)。这可以有助于减少(或者可以阻止)层扭结和/
或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)复合结构570的层间强
度。
[0143] 如上所述,在图5中,层574i=1-6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25-28是连续层574A,并且层574i=7,9,11,13,16,18,20,22,24是断层574B。相应地,在图5中,层574i=7,9,11,13,16,18,20,22,24中的各层彼此被层574i=1-6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25-28中的至少一层间隔开,并且层
574i=7,9,11,13,16,18,20,22,24中的各层被夹在层574i=1-6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25-28中的相应两层之间,并且紧靠所述相应两层。例如,在图5中,层574i=7和层574i=9被层574i=8隔开,并且层
574i=7被夹在层574i=6与层574i=8之间。另外,例如,层574i=9和层574i=11被层574i=10隔开,层
574i=9和层574i=7被层574i=8隔开,并且被夹在层574i=8与层574i=10之间。此外,例如,层
574i=16和层574i=13被层574i=14,15隔开,层574i=16和层574i=18被层574i=17隔开,并且被夹在层574i=15与层574i=17之间。图5中的其余断层574B(即,层574i=11,13,16,18,20,22,24)存在相似的关系。如上所述,按照具有与连续层574A交织的断层574B的特征的图案(如图5所示)来布置层574i可以有助于减少(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,
和/或增加(或者可以最大化)复合结构570的层间强度。
[0144] 在示例中,断层574B的末端576的图案可以附加地或另选地包括下列特征中的一个或更多个:(i)复合结构570的上半部分中的末端576的图案镜像了复合结构570的下半部
分中的末端576的图案的布置;(ii)末端576相对于彼此的交错布置;和/或(iii)将末端576相对于彼此间隔开至少一个阈值距离(例如,与一个或更多个层的相应位置和/或相应厚度
相关的至少一个距离)。这些特征中的每一个特征可以单独地或者组合地促成按照如下图
案来布置断层574B:所述图案可以减少(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以
防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。
[0145] 图5示出了根据一示例的按照相对于复合结构570的中央部分580的镜像图案布置的末端576。中央部分580可以包括层574i中的一层或更多层,所述一层或更多层提供用于
表征中央部分580的相对两侧上的断层574B的末端576的图案的参照系。通常,中央部分580(i)处于内表面534与外表面537之间,并且(ii)从第一端570A延伸到第二端570B。
[0146] 在图5中,中央部分580可以包括层574i=15,16。因此,在图5中,中央部分580可以包括单个断层574B(即,层574i=16)和单个连续层574A(即,层574i=15)。但是,在另一示例中,中央部分580可以包括两个断层574B和至少一个连续层574A。在又一示例中,中央部分580可以仅由单个断层574B构成。在另一示例中,中央部分580可以由一个或更多个连续层574A构成,并且省略断层574B。更大体地,中央部分580可以包括连续层574A中的一层或更多层和/或断层574B中的一层或更多层。
[0147] 如上所述,断层574B的末端576可以按照相对于中央部分580的大致镜像或镜像的图案来布置。例如,断层574B的第一子集可以介于外表面536与中央部分580之间,并且断层
574B的第二子集可以介于中央部分580与内表面534之间。在该布置中,断层574B的第一子
集的末端576是按照大致镜像断层574B的第二子集的末端576的图案的图案布置的。换言
之,关于中央部分580,断层574B的第一子集的末端576的相应位置与断层574B的第二子集
的末端576的相应位置相比是(i)相反地和(ii)相似地(或相同地)布置的。
[0148] 例如,在图5中,中央部分580可以包括层574i=15,16,断层574B的第一子集可以包括层574i=7,9,11,13,并且断层574B的第二子集可以包括层574i=18,20,22,24。如图5所示,断层574B的第一子集的末端576的图案大致镜像了断层574B的第二子集的末端576的图案。例如,关于中央部分580,与第二子集的末端576的相应位置相比,第一子集的末端576的相应位置是相反且相似地布置的。
[0149] 另外,如图5所示,断层574B的末端576的图案可以是单调向外图案。例如,在图5中,断层574B的第一子集可以按照从最靠近中央部分580的断层574B(例如,层574i=13)到最靠近外表面536的断层547B(例如,层574i=7)的顺序。在各个相继的断层574B按照所述顺序的情况下,断层574B的第一子集的末端576的图案可以包括断层574B的末端576与第二端
570B之间的减小的相对距离。这样,在图5中,(i)层574i=13的末端576与第二端570B相距第一距离,(ii)层574i=11的末端576与第二端570B相距第二距离,该第二距离小于第一距离,(iii)层574i=9的末端576与第二端570B相距第三距离,该第三距离小于第二距离,并且(iv)层574i=7的末端576与第二端570B相距第四距离,该第四距离小于第三距离。
[0150] 类似地,断层574B的第二子集可以按照从最靠近中央部分580的断层574B(例如,层574i=18)到最靠近内表面534的断层547B(例如,层574i=24)的顺序。在各个相继的断层
574B按照所述顺序的情况下,断层574B的第一子集的末端576的图案可以包括断层574B的
末端576与第二端570B之间的减小的相对距离。这样,在图5中,(v)层574i=18的末端576与第二端570B相距第五距离,(vi)层574i=20的末端576与第二端570B相距第六距离,该第六距离小于第五距离,(vii)层574i=22的末端576与第二端570B相距第七距离,该第七距离小于第六距离,并且(viii)层574i=24的末端576与第二端570B相距第八距离,该第八距离小于第七距离。
[0151] 因此,在图5中示出的末端576的单调向外图案中,断层574B的末端576大体上看起来在第一端570A到第二端570B的方向上从中央部分580向外展开。末端576的单调向外图案
可以有助于更加逐步和/或平滑地从第一端570A处的第一量规572A转变至第二端570B处的
第二量规572B。另外,例如,相对于图4中的末端476的布置(该布置中,末端476聚集在外表面436附近),末端576的单调向外图案可以有助于实现相对大的对称程度。
[0152] 根据图5中示出的单调向外图案的附加或另选方面,断层574B可以设置成多对断层574B,所述多对断层574B限定了断层574B在从第一端570A向第二端570B的方向上断掉的
顺序(即,末端576在从第一端570A向第二端570B的方向上的相应位置的顺序)。特别地,每对断层574B可以包括第一子集中的一个相应断层574B和第二子集中的相应一个断层574B。
[0153] 例如,在图5中,第一对包括层574i=13,18,第二对包括层574i=11,20,第三对包括574i=9,22,并且第四对包括574i=7,24。如图5所示,在从第一端570A到第二端570B的方向上,断层574B按照从第一对到第四对的顺序断掉。换言之,第一对断层574B的末端576最靠近第一端570A,第二对断层574B的末端576第二靠近第一端570A,第三对断层574B的末端576第
三靠近第一端570A,并且第四对断层574B的末端576离第一端570A最远。
[0154] 另外,例如,针对每对断层574B,第一子集中的相应一个断层574B和第二子集中的相应一个断层574B在外表面536与内表面534之间的维度中与中央部分580是大致等距的。例如,如图5所示,第一对断层574B各自与中央部分580隔开与单层574i的层厚度582相等的距离,第二对断层574B各自与中央部分580隔开与三倍的层厚度582相等的距离,第三对断
层574B各自与中央部分580隔开与五倍的层厚度582相等的距离,并且第四对断层574B各自
与中央部分580隔开与七倍的层厚度582相等的距离。
[0155] 成对地布置断层574B((i)按照从第一端570A到第二端570B的顺序逐对地断掉,和/或(ii)相对于中央部分580等距地)可以附加地有助于更加逐步和/或平滑地从第一端
570A处的第一量规572A转变至第二端570B处的第二量规572B,和/或相对于图4中的末端
476的布置(该布置中,末端476聚集在外表面436附近),实现相对大的对称程度。
[0156] 在示例中,各个断层574B可以具有相对于复合结构570的纵轴(例如,纵轴348)的铺设角,所述角介于大致-30度至+30度之间。这可以有助于利用相对少(或最少)量的层
574i来实现期望的刚度,并且因此减少(或者可以最小化)重量和/或制造复合结构570的成
本。在一示例中,针对每一对,铺设角对于该对中的断层574B是近似相同的。这可以有助于改进(或者可以最大化)复合结构570的对称。
[0157] 根据图5中示出的单调向外图案的附加或另选方面,沿着从第一端570A到第二端570B的方向,该单调向外图案可以包括与断层574B的第二子集的末端576交替的断层574B
的第一子集的末端576。例如,在图5中,断层574B的末端576从第一端570A到第二端570B按照以下顺序:(i)来自第二子集的层574i=18的末端576;(ii)来自第一子集的层574i=13的末端576;(iii)来自第二子集的层574i=20的末端576;(iv)来自第一子集的层574i=11的末端
576;(v)来自第二子集的层574i=22的末端576;(vi)来自第一子集的层574i=9的末端576;
(vii)来自第二子集的层574i=24的末端576;以及(viii)来自第一子集的层574i=7的末端
576。使断层574B的末端576的相应位置交替可以附加地或另选地有助于更加逐步和/或平
滑地从第一端570A处的第一量规572A转变至第二端570B处的第二量规572B。
[0158] 如上所述,按照使断层574B的末端576相对于彼此交错的方式布置断层574B可以附加地或者另选地有助于减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树
脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。例如,在图5中,断层574B的末端576的相应位置可以从第一端570A到第二端570B交错。“交错”意味着断层574B的末端576各自与第二端
570B相距相应的距离,并且末端576与第二端570B之间的相应距离彼此全部不同(即,没有
两个断层的末端是与第二端570B等距的)。使断层574B的末端576交错可以有助于缓解与上
面描述的断层的聚集布置相关联的挑战中的一些或全部。
[0159] 另外,如上所述,使末端576相对于彼此间隔开至少一个阈值距离可以附加地或另选地有助于减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增
加(或者可以最大化)层间强度。在一示例中,断层574B的末端576与断层574B中的相邻断层
574B的末端576之间的距离可以比断层574B的层厚度582大至少十倍。在一示例中,针对每
个断层574B,断层574B中的相邻断层574B在如下维度中与所述断层574B相邻:该维度在外
表面536与内表面534之间延伸。也就是说,仅在在外表面536与内表面534之间延伸的维度
中断层574B中的两层之间不存在断层574B中的另一层的情况下,断层574B中的所述两层才
彼此相邻。因此,例如,层574i=18与层574i=16和层574i=20相邻,并且不与其它断层(即,层
574i=7,9,11,13,22,24)相邻。
[0160] 图5中描绘了彼此相邻的层574i=18和层574i=16的末端576之间的距离584中的代表性距离。如图5所示,层574i=18的末端576与层574i=16的末端576之间的距离584比层574i=18的层厚度582大至少十倍。类似地,在图5中,断层574B中的其它相邻断层的末端576被分隔开相应的距离584,所述距离比层厚度582大至少十倍。如上所述,按照使断层574B中的相邻断层的末端576分隔开至少十倍于层厚度582的距离584的方式来布置断层574B可以有助于减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。
[0161] 附加地或另选地,例如,断层574B中的不相邻断层之间的距离586可以比各个断层574B的层厚度582大至少三倍。在图5中描绘了彼此不相邻的层574i=18和层574i=13的末端
576之间的距离586中的代表性距离(例如,因为层574i=16介于层574i=18与层574i=13之间)。
如图5所示,层574i=18的末端576与层574i=13的末端576之间的距离586比层574i=18的层厚度
582大至少三倍。类似地,断层574B中的其它不相邻断层的末端576被分隔开相应的距离
584,所述距离比层厚度582大至少三倍。如上所述,按照使断层574B中的不相邻断层的末端
576分隔开至少三倍于层厚度582的距离584的方式来布置断层574B可以有助于减小(或者
可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。
[0162] 在图5中,层厚度582对于所有层574i是相同的。但是,在另一示例中,层574i中的一层或更多层可以具有与层574i中的另一层不同的层厚度。在一些实现中,提供具有不同的层厚度的层574i可以有助于提供相对大的柔韧性以实现制造质量目标。
[0163] 另外,在图5中,断层574B的末端576全部具有锥形形状。但是,在另一示例中,断层574B的末端576中的一个或更多个可以具有图4中示出的钝端形状。尽管由于上述的至少一
些原因锥形形状可以是有益的,但包括具有按照具有以上关于图5所描述的特征中的一个
或更多个特征的图案的钝端形状的末端476的断层574B的复合结构相对于图4中示出的复
合结构470可以提供改进。类似地,包括按照图4中示出的图案布置的断层574B但是末端576具有锥形形状的复合结构相对于图4中示出的复合结构470可以提供改进。因此,在示例中,断层474B和574B可以具有锥形形状的末端476和/或钝端形状的末端576,并且断层474B和
574B可以按照聚集图案布置(如图4所示),和/或按照具有以上关于图5所述的特征中的一
个或更多个特征的图案来布置。
[0164] 如上所述,按照具有以上所述的特征中的一个或更多个特征的图案来布置断层574B的末端576可以有助于相对于例如图4中的末端474的布置来实现复合结构570的相对
大的对称程度(例如,关于中央部分580对称)。本文中使用的术语“对称”旨在是相对项,并且不意味着精确地对称。例如,如图5所示,复合结构570包括介于中央部分580与外表面536之间的14层574i、以及介于中央部分580与内表面534之间的12层574i。但是,在本公开的上下文中,相对于图4中示出的复合结构470,图5中示出的复合结构570具有更大的对称程度。
[0165] 在示例中,提供关于中央部分580对称程度相对大的复合结构570可以有助于增加(或者可以最大化)层级强度。附加地或另选地,提供关于中央部分580对称程度相对大的复合结构570可以有助于降低再养护、加工和材料处理成本和/或减少重量。
[0166] 如上所述,图5示出了复合结构570,复合结构570中的断层574B按照具有可以有助于改进复合结构570的性能、降低复合结构570的再养护、加工和材料处理成本和/或减少复合结构570的重量的一个或更多个特征的示例图案来布置。具有一个或更多个特征的其他
示例图案也是可能的。例如,图6示出了根据另一示例的具有可变量规的复合结构670。如图
6所示,复合结构670包括具有第一量规672A的第一端670A和具有第二量规672B的第二端
670B,第二端670B的第二量规672B小于第一端670A的第一量规672A。另外,如图6所示,复合结构670包括从第一端670A延伸到第二端670B的内表面634和从第一端670A延伸到第二端
670B的外表面636。
[0167] 还如图6所示,复合结构670包括在内表面634与外表面636之间堆叠地布置的多层复合材料674i至674n(下文中统称为“层674i”),其中,n是大于或等于二的整数值。在图6中,复合结构670包括总共28层674i(即,n=28)。但是,在其他示例中,复合结构670可以包括更少数量或更多数量的层674i。
[0168] 在该布置中,第一端670A的第一量规672A和第二端670B的第二量规672B分别是第一端670A和第二端670B处介于内表面634与外表面636之间的相应厚度。此外,第一量规
672A与第一端670A处的层674i的数量相关,并且第二量规672B与第二端670B处的层674i的
数量相关。例如,在图6中,第一端670A处的层674i的数量大于第二端670B处的层674i的数量,使得第一量规672A大于第二量规672B。
[0169] 如上所述,复合结构670的可变量规从包括在内表面634与外表面636之间堆叠地布置的多个连续层674A和多个断层674B的复合材料层674i得到。在图6中,各个连续层674A从第一端670A延伸到第二端670B。然而,各个断层674B包括末端676,并且各个断层674B从第一端670A延伸到断层674B的介于第一端670A与第二端670B之间的末端676的相应位置。
[0170] 为了例示的清楚起见,在图6中,用附图标记674A来标示连续层674A的代表子集,并且用附图标记674B来标示断层674B的代表子集。但是,从第一端670A完全延伸到第二端
670B的层674i中的各个层是连续层674A中的一个连续层,并且在第一端670A与第二端670B
之间终止的层674i中的各个层是断层674B中的一个断层。具体地,在图6中,层
674i=1-4,6,8,10,12,14,15,17,19,21,23,25-28是连续层674A,并且层674i=5,7,9,11,13,16,18,20,22,24是断层
674B。
[0171] 如图6所示,各个断层674B的末端676具有以上关于图5中示出的末端576描述的锥形形状。这样,具有锥形形状的末端676可以缩小(或者可以最小化)断层674B的末端676处
的树脂囊,这可以有助于改进(或者可以最大化)复合结构670的层间强度。但是,在其他示例中,断层674B中的一层或更多层可以具有图4中示出的钝端形状。
[0172] 如上所述,附加地或另选地,基于在复合结构670中布置断层674B的图案,可以增强复合结构670的承载性能。例如,在图6中,断层674B可以彼此被连续层674A中的至少一个连续层间隔开。例如,各个断层674B被夹在多个连续层674A中的相应两个连续层674A之间,并且紧靠所述相应两个连续层674A。通过使断层674B彼此间隔开和/或将断层674B夹在连
续层674A中,可以使断层674B更加均匀地分布在内表面634与外表面636之间(与图4中示出
的断层474B的聚集布置相比)。这可以有助于减少(或者可以阻止)层扭结和/或起皱,减小
(或者可以防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)复合结构670的层间强度。
[0173] 在示例中,断层674B的末端676的图案可以附加地或另选地包括下列特征中的一个或更多个:(i)复合结构670的上半部分中的末端676的图案镜像了复合结构670的下半部
分中的末端676的图案的布置;(ii)末端676相对于彼此的交错布置;和/或(iii)将末端676相对于彼此间隔开至少一个阈值距离。如上所述,这些特征中的每一个特征可以单独地或
者组合地促成按照可以减少(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂
囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度的图案来布置断层674B。
[0174] 图6示出了根据一示例的按照相对于复合结构670的中央部分680的镜像图案布置的末端676。中央部分680可以包括层674i中的一层或更多层,所述一层或更多层提供用于
表征中央部分680的相对两侧上的断层674B的末端676的图案的参照系。如上所述,通常,中央部分680(i)处于内表面634与外表面637之间,并且(ii)从第一端670A延伸到第二端
670B。
[0175] 在图6中,中央部分680可以包括层674i=14,15。因此,在图6中,中央部分680可以包括两个连续层674A。但是,在另一示例中,中央部分680可以包括两个断层674B和至少一个连续层674A。在又一示例中,中央部分680可以仅由单个断层674B构成。在另一示例中,中央部分680可以由至少一个连续层574A构成,并且省略断层674B。更大体地,中央部分680可以包括连续层674A中的一层或更多层和/或断层674B中的一层或更多层。
[0176] 而且,如图6所示,断层674B的末端676可以按照相对于中央部分680的镜像图案来布置。例如,断层674B的第一子集可以介于外表面636与中央部分680之间,并且断层674B的第二子集可以介于中央部分680与内表面634之间。在该布置中,断层674B的第一子集的末
端676是按照大致镜像断层674B的第二子集的末端676的图案的图案布置的。换言之,关于
中央部分680,断层674B的第一子集的末端676的相应位置与断层674B的第二子集的末端
676的相应位置相比是(i)相反地和(ii)相似地(或相同地)布置的。
[0177] 例如,在图6中,中央部分680可以包括层674i=14,15,断层674B的第一子集可以包括层674i=5,7,9,11,13,并且断层674B的第二子集可以包括层674i=16,18,20,22,24。如图6所示,断层674B的第一子集的末端676的图案大致镜像了断层674B的第二子集的末端676的图案。例
如,关于中央部分680,与第二子集的末端676的相应位置相比,第一子集的末端676的相应位置是相反且相似地布置的。
[0178] 如上所述,图5示出了断层574B的末端576的图案作为单调向外图案。图6示出了根据一示例的按照单调向内图案布置的断层674B的末端676。按照从外表面636朝向中央部分
680的断层674B的第一子集的第一顺序,在各个相继的断层674B按照所述第一顺序的情况
下,断层674B的末端676与第二端670B之间的相对距离减小。而且,按照从内表面634朝向中央部分680的断层674B的第二顺序,在各个相继的断层674B按照所述第二顺序的情况下,断层674B的末端676的图案与第二端670B之间的相对距离减小。
[0179] 这样,在图6中,(i)层674i=5的末端676与第二端670B相距第一距离,(ii)层674i=7的末端676与第二端670B相距第二距离,该第二距离小于第一距离,(iii)层674i=9的末端676与第二端670B相距第三距离,该第三距离小于第二距离,(iv)层674i=11的末端676与第二端670B相距第四距离,该第四距离小于第三距离,并且(v)层674i=13的末端676与第二端
670B相距第五距离,该第五距离小于第四距离。而且,在图6中,(vi)层674i=24的末端676与第二端670B相距第六距离,(vii)层674i=22的末端676与第二端670B相距第七距离,该第七距离小于第六距离,(viii)层674i=20的末端676与第二端670B相距第八距离,该第八距离小于第七距离,(ix)层674i=18的末端676与第二端670B相距第九距离,该第九距离小于第八距离,并且(x)层674i=16的末端676与第二端670B相距第十距离,该第十距离小于第九距离。
[0180] 因此,在图6中示出的末端676的单调向内图案中,断层674B的末端676大体上看起来在从第一端670A到第二端670B的方向上从外表面636和内表面634朝向中央部分580向内
收敛。末端676的单调向内图案可以有助于更加逐步和/或平滑地从第一端670A处的第一量
规672A转变至第二端670B处的第二量规672B。另外,例如,相对于图4中的末端476的布置
(该布置中,末端476聚集在外表面436附近),末端676的单调向内图案可以有助于实现相对大的对称程度。
[0181] 根据图6中示出的单调向内图案的附加或另选方面,断层674B可以设置成多对断层674B,所述多对断层674B限定了断层674B在从第一端670A向第二端670B的方向上断掉的
顺序(即,末端676在从第一端670A向第二端670B的方向上的相应位置的顺序)。特别地,每对断层674B可以包括第一子集中的一个相应断层674B和第二子集中的相应一个断层674B。
[0182] 例如,在图6中,第一对包括层674i=5,24,第二对包括层674i=7,22,第三对包括674i=9,20,第四对包括674i=11,18,并且第五对包括674i=13,16。如图6所示,在从第一端670A到第二端670B的方向上,断层674B按照从第一对到第五对的顺序断掉。换言之,第一对断层
674B的末端676最靠近第一端670A,第二对断层674B的末端676第二靠近第一端670A,第三
对断层674B的末端676第三靠近第一端670A,第四对断层674B的末端676离第一端570A第二
远,并且第五对断层674B的末端676离第一端670A最远。
[0183] 另外,例如,针对每对断层674B,第一子集中的相应一个断层674B和第二子集中的相应一个断层674B在外表面636与内表面634之间的维度中与中央部分680是大致等距的。例如,如图6所示,第一对断层674B各自与中央部分680隔开与八倍于单层674i的层厚度682相等的距离,第二对断层674B各自与中央部分680隔开与六倍的层厚度682相等的距离,第
三对断层674B各自与中央部分580隔开与四倍的层厚度682相等的距离,第四对断层674B各
自与中央部分680隔开与二倍的层厚度582相等的距离,并且第五对断层674B各自与中央部
分680紧邻并紧靠。
[0184] 成对地布置断层674B((i)按照从第一端670A到第二端670B的顺序逐对地断掉,和/或(ii)相对于中央部分680等距地)可以附加地有助于更加逐步和/或平滑地从第一端
670A处的第一量规672A转变至第二端670B处的第二量规672B,和/或相对于图4中的末端
476的布置(该布置中,末端476聚集在外表面436附近),实现相对大的对称程度。
[0185] 根据图6中示出的单调向内图案的附加或另选方面,沿着从第一端670A到第二端670B的方向,该单调向内图案可以包括与断层674B的第二子集的末端676交替的断层674B
的第一子集的末端676。例如,在图6中,断层674B的末端676从第一端670A到第二端670B按照以下顺序:(i)来自第一子集的层674i=5的末端676;(ii)来自第二子集的层674i=24的末端
676;(iii)来自第一子集的层674i=7的末端676;(iv)来自第二子集的层674i=22的末端676;
(v)来自第一子集的层674i=9的末端676;(vi)来自第二子集的层674i=20的末端676;(vii)来自第一子集的层674i=11的末端676;(viii)来自第二子集的层674i=18的末端676;(ix)来自第一子集的层674i=13的末端676;以及(x)来自第二子集的层674i=16的末端676。使断层674B的末端676的相应位置交替可以附加地或另选地有助于更加逐步和/或平滑地从第一端
670A处的第一量规672A转变至第二端670B处的第二量规672B。
[0186] 如上所述,按照使断层674B的末端676相对于彼此交错的方式布置断层674B可以附加地或者另选地有助于减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树
脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。例如,在图6中,断层674B的末端676的相应位置可以从第一端670A到第二端670B交错。“交错”意味着断层674B的末端676各自与第二端
670B相距相应的距离,并且末端676与第二端670B之间的相应距离彼此全部不同(即,没有
两个断层的末端是与第二端670B等距的)。使断层674B的末端676交错可以有助于缓解与上
面描述的断层的聚集布置相关联的挑战中的一些或全部。
[0187] 另外,如上所述,使末端676相对于彼此间隔开至少一个阈值距离可以附加地或另选地有助于减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增
加(或者可以最大化)层间强度。在一示例中,针对每个断层674B,断层674B的末端676与断层674B中的相邻一个断层的末端676之间的距离684可以比断层674B的层厚度682大至少十
倍。在该示例中,针对每个断层674B,断层674B中的相邻断层674B在如下维度中与所述断层
674B相邻:该维度在外表面636与内表面634之间延伸。例如,如上所述,只有在如下情况下两个断层574B才彼此相邻:在外表面636与内表面634之间延伸的维度中,在这两个断层
674B之间不存在另一断层674B。因此,例如,层674i=7与层674i=5和层674i=9相邻,并且不与其它断层674B(即,层674i=11,13,16,18.20,22,24)相邻。
[0188] 图6中描绘了彼此相邻的层574i=7和层674i=5的末端676之间的距离684中的代表性距离。如图6所示,层674i=7的末端676与层674i=5的末端676之间的距离684比层674i=7的层厚度682大至少十倍。类似地,在图6中,断层674B中的其它相邻的断层的末端676被分隔开相应的距离684,所述距离比层厚度682大至少十倍。如上所述,按照使断层674B中的相邻断层的末端676分隔开至少十倍于层厚度682的距离684的方式来布置断层674B可以有助于
减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。
[0189] 附加地或另选地,例如,断层674B中的不相邻断层之间的距离686可以比各个断层674B的层厚度682大至少三倍。在图6中描绘了(例如,因为层674i=9,11,13,16,18,20介于层
674i=7与层674i=22之间)彼此不相邻的层674i=7和层674i=22的末端676之间的距离686中的代表性距离。如图6所示,层674i=7的末端676与层674i=22的末端676之间的距离686比层
674i=7的层厚度682大至少三倍。类似地,断层674B中的其它不相邻的断层的末端676被分隔开相应的距离684,所述距离比层厚度682大至少三倍。如上所述,按照使断层674B中的不相邻断层的末端676分隔开至少三倍于层厚度682的距离684的方式来布置断层674B可以有助
于减小(或者可以防止)层扭结和/或起皱,减小(或者可以防止)树脂囊,和/或增加(或者可以最大化)层间强度。
[0190] 在图6中,层厚度682对于所有层674i是相同的。但是,在另一示例中,层674i中的一层或更多层可以具有与层674i中的另一层不同的层厚度。在一些实现中,设置具有不同的层厚度的层674i可以有助于提供相对大的柔韧性以实现制造质量目标。
[0191] 另外,在图6中,断层674B的末端676全部具有锥形形状。但是,在另一示例中,断层674B的末端676中的一个或更多个可以具有图4中示出的钝端形状。尽管由于上述的至少一
些原因锥形形状可以是有益的,包括具有按照具有以上关于图6所描述的特征中的一个或
更多个特征的图案的钝端形状的末端476的断层674B的复合结构相对于图4中示出的复合
结构470可以提供改进。
[0192] 如上所述,在示例中,下角部分352、上角部分354、第二上角部分358和/或第二下角部分356可以包括以上关于图4至图6描述的复合结构470、570、670。在图4至图6中,第一端470A、570A、670A具有第一量规472A、572A、672A,第一量规472A、572A、672A大于第二端470B、570B、670B处的第二量规472B、572B、672B。因此,取决于复合桁条320在复合结构470、
570、670的相对两侧上的部分的相应量规,(i)可以在复合结构470、570、670与蒙皮凸缘
324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332或第二蒙皮凸缘330中的任一项之间的第一界面处设置第一端470A、570A、670A,并且(ii)可以在复合结构470、570、670与蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332或第二蒙皮凸缘330中的任一项之间的第二界面处设置
第二端470B、570B、670B。
[0193] 如上所述,在图3A和图3B中,复合桁条320被联接至包括蒙皮凸缘的支承结构。但是,如上所述,支承结构322在一些示例中可以附加地包括底座装载件。图7描绘了根据另一示例的复合桁条组件701,该复合桁条组件701包括联接至支承结构322的复合桁条320。除
了支承结构722包括底座装载件788和载具的蒙皮323以外,图7中示出的复合桁条组件701
与图3A和图3B中示出的复合桁条组件301相同。
[0194] 底座装载件788被构造成将蒙皮凸缘324和第二蒙皮凸缘330联接至载具的蒙皮323。在示例中,底座装载件788可以包括可以有助于在蒙皮323上支承和缓冲复合桁条320
的一层或更多层复合材料。在图7中,底座装载件788在蒙皮凸缘324处在内表面334的整个
表面区域下方延伸,并且在第二蒙皮凸缘330处在内表面334的整个表面区域下方延伸。而
且,在图7中,底座装载件788跨蒙皮凸缘322与第二蒙皮凸缘330之间的空间连续地延伸。但是,在其他示例中,底座装载件788可以包括多个底座装载件788。例如,底座装载件788可以包括蒙皮凸缘324处的底座装载件788和第二蒙皮凸缘330处的底座装载件788,并且所述底
座装载件788可以被分隔开一间隙(例如,在所述间隙处可以露出蒙皮723)。
[0195] 如图7所示,底座装载件788可以具有第六量规790,第六量规790大致等于或小于蒙皮凸缘324的第一量规338和/或第二蒙皮凸缘330的第四量规344。这可以有助于提供刚
度与蒙皮凸缘324的刚度和/或第二蒙皮凸缘330的刚度大致相等的底座装载件。提供具有
大致相同刚度的底座装载件788、蒙皮凸缘324和/或第二蒙皮凸缘330可以有助于增强(或
者可以最大化)由于(i)底座装载件788与(ii)蒙皮凸缘324或第二蒙皮凸缘330之间的界面
处的冲击和/或载荷导致的能量吸收。这样,在(i)底座装载件788与(ii)蒙皮凸缘324或第
二蒙皮凸缘330之间的界面处结合。
[0196] 而且,在示例中,蒙皮凸缘324、第二蒙皮凸缘330或者底座装载件788中的至少一者的刚度可以与载具的蒙皮323的刚度大致相等。如上所述,这可以有助于增强(或者可以
最大化)由于载具的蒙皮323、底座装载件788、蒙皮凸缘324和/或第二蒙皮凸缘330之间的
界面处的冲击和/或载荷导致的能量吸收,并且因此缓解(或可以防止)复合桁条320、底座
装载件788和蒙皮323之间的剥离。
[0197] 如以上关于图3A和图3B以及图7所描述的,可以使下角部分352和/或第二下角部分356弯曲以分别从蒙皮凸缘324转变至腹板328,和/或从第二蒙皮凸缘330转变至第二腹
板332。如图3A、图3B和图7所示,下角部分352和或第二下角部分356的弯曲可以在(i)支承结构322、722与(ii)下角部分352和/或第二下角部分356处的内表面334之间形成孔隙区。
这种孔隙区可以称为“半径填料区”或“面条区”。对于一些常规的复合桁条组件,半径填料区可能易于破裂。为了增强和/或改进复合桁条组件的持久性,由复合材料(例如,CFRP)形成的半径填料可以设置在半径填料区中。
[0198] 在示例中,设置具有第二量规340的顶部凸缘326,顶部凸缘326的第二量规340大于蒙皮凸缘324的第一量规338、腹板328的第三量规342、第二蒙皮凸缘330的第四量规344
和/或第二腹板332的第五量规346,复合桁条组件301、701可以省略半径填料和/或包括半
径填料,所述半径填料相对小于常规的复合桁条组件(即,其中,蒙皮凸缘324、腹板328、顶部凸缘326、第二腹板332和第二蒙皮凸缘330全部具有相同量规)的半径填料。这至少部分
地是由于通过上述的复合桁条组件301、701实现的性能改进(例如,由于改进的强度重量比和/或允许如上所述的复合桁条320与支承结构322、722之间的界面处的更大柔韧性的改进
的刚度配合度)。
[0199] 另外,半径填料区的大小可以与下角部分352的量规或第二下角部分356的量规相关(与第一量规338、第三量规342、第四量规344和/或第五量规346相关)。在示例中,在蒙皮凸缘324的第一量规338大致等于腹板328的第三量规和/或第二蒙皮凸缘330的第四量规
344大致等于第二腹板332的量规时,可以缩小(或者可以最小化)半径填料的大小。
[0200] 在复合桁条组件301、701包括半径填料的一些实现中,复合桁条组件301、701可以包括下面关于图8A和图8B描述的特征中的一个或更多个特征,以实现相对于常规复合桁条组件的一个或更多个改进。特别地,在示例中,复合桁条320和/或半径填料可以包括由恒定的曲率半径限定的一个或更多个表面,这可以有助于缩小半径填料的大小,改进复合桁条
组件301、701的强度,简化加工要求,和/或减小多个复合桁条320间的变异性。
[0201] 现在参照图8A和图8B,例示了根据一示例的复合桁条组件801。特别地,图8A描绘了复合桁条组件801的侧视图,并且图8B描绘了复合桁条组件801的立体图。
[0202] 如图8A和图8B所示,复合桁条组件801包括复合桁条802和半径填料890。复合桁条组件801还可以包括联接至复合桁条820和/或半径填料890的支承结构822。在图8A和图8B
中,支承结构822包括载具的蒙皮823和底座装载件888。但是,在另一示例中,支承结构822可以包括载具的蒙皮823,并且省略底座装载件888。更大体地,如上所述,支承结构822可以包括载具的蒙皮823和底座装载件888中的至少一者。
[0203] 如图8A和图8B所示,复合桁条820包括被构造成联接至支承结构822的蒙皮凸缘824、腹板828、从蒙皮凸缘824延伸到腹板828的下角部分852。复合桁条820还包括(i)沿着蒙皮凸缘824、下角部分852和腹板828延伸的内表面834和(ii)沿着蒙皮凸缘824、下角部分
852和腹板828延伸的外表面836。在蒙皮凸缘824联接至支承结构822时,内表面834面向支
承结构822,并且在蒙皮凸缘824联接至支承结构822时,外表面836背对支承结构822。
[0204] 在图8A和图8B中,复合桁条820采用帽形桁条的形式。这样,复合桁条820可以还包括顶部凸缘826、从腹板828延伸到顶部凸缘826的上角部分854。腹板828和上角部分854可以从顶部凸缘826的第一侧826A开始延伸。另外,作为帽形的桁条,复合桁条820还可以包括被构造成联接至支承结构822的第二蒙皮凸缘830和在第二蒙皮凸缘830与顶部凸缘826的
第二侧826B之间延伸的第二腹板832。复合桁条820还可以包括从第二蒙皮凸缘830延伸到
第二腹板832的第二下角部分856和从第二腹板832延伸到顶部凸缘826的第二上角部分
858。
[0205] 尽管图8A和图8B中示出的复合桁条820是帽形的桁条,如下面关于图12至图15描述的,关于图8A和图8B描述的原理可以扩展以应用于其他类型的复合桁条(例如,J形桁条、C形桁条、I形桁条和/或Z形桁条)。特别地,本文所描述的概念和原理可以应用于至少包括蒙皮凸缘824、腹板828和从蒙皮凸缘824延伸到腹板828的下角部分852的任何类型的复合
桁条。
[0206] 在示例中,蒙皮凸缘824、腹板828、顶部凸缘826、第二腹板832和/或第二蒙皮凸缘830可以具有以上关于图3A、图3B和图7示出的复合桁条320描述的任何特征或全部特征。类似地,下角部分852、上角部分854、第二下角部分856和/或第二上角部分858可以具有以上关于图3A、图3B和图7示出的复合桁条320和/或图4至图6示出的复合桁条470、570、670描述的任何特征。
[0207] 例如,在示例中,蒙皮凸缘824、腹板828、顶部凸缘826、第二腹板832、第二蒙皮凸缘830、下角部分853、上角部分854、第二下角部分856和/或第二上角部分858可以包括多层复合材料。另外,例如,蒙皮凸缘824可以具有第一量规838,顶部凸缘826可以具有第二量规840,腹板828可以具有第三量规842,第二蒙皮凸缘830可以具有第四量规844,和/或第二腹板832可以具有第五量规846。在示例中,这些相应的量规838、840、842、844和846可以如上所述地配置。
[0208] 更特别地,在一些示例中,顶部凸缘826的第二量规840可以大于蒙皮凸缘824的第一量规838和腹板828的第三量规842,和/或顶部凸缘826的第二量规840可以大于第二蒙皮
凸缘830的第四量规844和第二腹板832的第五量规846。如上所述,这可以有助于增加复合
桁条820的强度重量比。附加地或另选地,可以有助于在顶部凸缘826处提供较大强度(和/
或较大刚度),以增强载荷传递性能,同时在复合桁条820与支承结构822之间的界面处提供较大的柔韧性。
[0209] 此外,在一些示例中,蒙皮凸缘824的第一量规838可以大致等于腹板828的第三量规842,和/或第二蒙皮凸缘830的第四量规844可以大致等于第二腹板832的第五量规846。
在蒙皮凸缘824的第一量规838大致等于腹板828的第三量规842的实现中,下角部分852可
以具有同样大致等于第一量规838和第三量规842的量规。类似地,在第二蒙皮凸缘830的第四量规844大致等于第二腹板832的第五量规846的实现中,第二下角部分856可以具有同样
大致等于第四量规844和第五量规846的量规。如上所述,蒙皮凸缘824、下角部分852、腹板
828、第二蒙皮凸缘830、第二下角部分856和/或第二腹板832的这个构造可以有助于(或者
可以最小化)半径填料890的大小。
[0210] 尽管图8A和图8B描绘了具有如上所述的相应量规838、840、842、844、846的复合桁条820,其他示例中的复合桁条820可以包括不同的相应量规838、840、842、844、846。例如,在示例中,下面描述的恒定曲率半径特征中的一个或更多个可以应用于如下构造的复合桁条820:顶部凸缘828的第二量规840大致等于蒙皮凸缘824的第一量规838和腹板828的第三
量规842,和/或顶部凸缘826的第二量规840大致等于第二蒙皮凸缘830的第三量规842和第
二腹板832的第五量规846。另外,例如,在第一量规838不同于第三量规842和/或第四量规
844不同于第五量规846的实现中,下角部分852和/或第二下角部分856可以具有以上关于
图4至图6描述的不同量规之间转变的可变量规。
[0211] 另外,如上所述,下角部分852可以在蒙皮凸缘824与腹板828之间提供转变区段,而上角部分854可以在腹板828与顶部凸缘826之间提供转变段。类似地,第二下角部分856
可以在第二蒙皮凸缘830与第二腹板832之间提供转变段,而第二上角部分858可以在第二
腹板832与顶部凸缘826之间提供转变段。
[0212] 例如,在图8A和图8B中,蒙皮凸缘824、腹板828、顶部凸缘826、第二腹板832和第二蒙皮凸缘830可以是各自在空间中的相应平面中延伸的平面部分。例如,图8A和图8B指示坐标系860,并且图8A在坐标系860的XY平面中描绘了复合桁条组件801。如图8A和图8B所示,蒙皮凸缘824可以是复合桁条820的在与坐标系860的XZ平面平行的第一平面中延伸的平面部分,腹板828可以是复合桁条820的在与坐标系820的XZ平面横切的第二平面中延伸的平
面部分,第二腹板832可以是复合桁条820的在与坐标系860的XZ蒙皮横切的第三平面中延
伸的平面部分,并且顶部凸缘826可以是复合桁条820的在与坐标系860的XZ平面平行的第
四平面中延伸的平面部分。在该布置中,第二平面和第三平面与第一平面和第四平面横切。
[0213] 因此,蒙皮凸缘824、腹板828、顶部凸缘826、第二腹板832和第二蒙皮凸缘830所延伸的相应平面可以彼此不同。这样,下角部分852、上角部分854、第二下角部分856和/或第二上角部分858可以包括便于从一个平面转变至另一平面的弯曲形状。
[0214] 如图8A所示,在下角部分852处,外表面836由第一曲率半径R1限定。在图8A和图8B中,第一曲率半径R1在蒙皮凸缘824与腹板828之间大致恒定。另外,如图8A所示,在第二下角部分856处,外表面836由第一曲率半径R1限定。在图8A和图8B中,第一曲率半径R1在第二蒙皮凸缘830与第二腹板832之间大致恒定。形成具有恒定的第一曲率半径R1的下角部分852和/或第二下角部分856可以有助于减小半径填料890的大小,改进复合桁条组件801的
强度,简化加工要求,和/或减小多个复合桁条820间的变异性。
[0215] 如图8A和图8B所示,半径填料890可以在介于下角部分852与支承结构822之间的部件填料区和/或在介于第二下角部分856与支承结构822之间的半径填料区联接至复合桁
条820和支承结构822。在示例中,半径填料890可以由复合材料(例如CFRP)和/或胶粘/环氧树脂材料制成。半径填料890可以有助于强化和/或改进复合桁条组件801在下角部分852
和/或第二下角部分856处的持久性。
[0216] 而且,如图8A和图8B所示,半径填料890包括联接至下角部分852处的内表面834的第一表面890A、被构造成联接到支承结构822的第二表面890B、以及在第一表面890A与第二表面890B之间延伸的第三表面890C。在一示例中,半径填料890的第二表面890B可以被构造为通过具有总体上符合支承结构822的形状的形状来联接至支承结构822。
[0217] 在图8A和图8B中,半径填料890的第一表面890A由第二曲率半径R2限定,并且第二曲率半径R2在第二表面890B与第三表面890C之间大致恒定。这可以有助于缩小半径填料
890的大小,改进复合桁条组件801的强度,简化加工要求,和/或减小多个复合桁条820间的变异性。
[0218] 在图8A和图8B中,在下角部分852处,内表面834也是有第二曲率半径R2限定的。形成将由第二曲率半径R2限定的半径填料890的第一表面890A和下角部分852处的内表面834可以有助于加强半径填料890与下角部分852处的内表面834之间的联接,和/或简化形成复
合桁条组件801的加工要求。
[0219] 如图8A所示,第二曲率半径R2可以大致等于第一曲率半径R1与蒙皮凸缘824的第一量规838之和。在一个示例中,第一曲率半径R1可以在大致3.0mm至大致130.0mm之间,第一量规838可以在大致0.6mm至大致12.0mm之间,并且因此第二曲率半径R2可以在大致
3.6mm至大致142.0mm之间。在另一示例中,第一曲率半径R1可以在大致4.0mm至大致8.0mm
之间,第一量规838可以在大致1.0mm至大致8.0mm之间,并且因此第二曲率半径R2可以在大致5.0mm至大致108.0mm之间。在示例中,减小第一曲率半径R1可以有助于降低复合桁条820的加工成本和/或制造成本。
[0220] 而且,如图8A所示,半径填料890的第三表面890C可以由第三曲率半径R3限定,并且第三曲率半径R3可以在第一表面890A与第二表面890B之间大致恒定。这可以有助于附加
地或另选地缩小(或者可以最小化)半径填料890的大小,改进复合桁条组件801的强度,和/或简化形成复合桁条组件801的加工要求。在一些示例中,第三表面890C的第三曲率半径R3可以大致等于第二曲率半径R2。这还可以有助于简化形成复合桁条组件801的加工要求。但是,在其他示例中,第三表面890C的第三曲率半径R3可以与第二曲率半径R2不同。
[0221] 如图8A和图8B所示,复合桁条820具有纵轴848,并且复合桁条820具有介于复合桁条820的第一端850A与复合桁条820的第二端850B之间的长度849。在图8B中,沿着纵轴848,第一曲率半径R1在复合桁条820的长度849上大致恒定。这也可以有助于缩小半径填料890
的大小,改进复合桁条组件801的强度,简化加工要求,和/或减小多个复合桁条820间的变异性。
[0222] 类似地,沿着纵轴848,半径填料890的第一表面890A的第二曲率半径R2和/或下角部分852处的内表面834的第二曲率半径R2可以在复合桁条820的长度849上大致恒定。而
且,沿着纵轴848,半径填料890的第三表面890C的第三曲率半径R3可以在复合桁条820的长度849上大致恒定。这些特征可以附加地或另选地有助于缩小半径填料890的大小,改进复
合桁条组件801的强度,简化形成复合桁条组件801的加工要求,和/或减小多个复合桁条
820间的变异性。
[0223] 如图8A和图8B所示,复合桁条组件801还可以包括联接至第二下角部分856的第二半径填料892。第二半径填料892可以有助于在第二下角部分856处强化复合桁条组件801。
除了第二半径填料892联接至第二下角部分856而不是联接至下角部分852以外,第二半径
填料892可以与半径填料890大致相似或相同。因此,第二下角部分856可以包括联接至第二下角部分856处的内表面834的第四表面892A、被构造为联接支承结构822的第五表面892B
和在第四表面892A与第五表面892B之间延伸的第六表面892C。
[0224] 第二下角部分856和第二半径填料892可以在第二下角部分856和第二半径填料892的与下角部分852和半径填料890的具有第一曲率半径R1、第二曲率半径R2和/或第三曲
率半径R3的部分相对应的部分处包括第一曲率半径R1、第二曲率半径R2和/或第三曲率半
径R3的任何或全部特征。特别地,以上关于第一表面890A描述的特征和概念可以应用于第
四表面892A,以上关于第二表面890B描述的特征和概念可以应用于第五表面892B,并且以
上关于第三表面890C描述的特征和概念可以应用于第六表面892C。类似地,以上关于下角
部分852处的内表面834描述的特征和概念可以应用于第二下角部分856处的内表面834,
和/或以上关于下角部分852处的外表面836描述的特征和概念可以应用于第二下角部分
856处的外表面836。
[0225] 如上所述,通过(i)在下角部分852处形成具有大致恒定的第一曲率半径R1的外表面836和/或(ii)在下角部分852处形成具有大致恒定的第二曲率半径R2的内表面834,可以
减小多个复合桁条820间的变异性。此外,减小多个复合桁条820的这些特征的变异性可以
有助于降低制造成本和/或简化形成包括多个复合桁条820的复合桁条组件801的加工要
求。
[0226] 例如,当复合桁条820的下角部分852处的外表面836和/或内表面834分别具有公同的恒定的第一曲率半径R1和/或公同的恒定的第二曲率半径R2时,具有一个大小和/或一
个形状的单个类型的半径填料890可以与多个不同类型的半径填料820一起使用。例如,当
复合桁条820的下角部分852处的外表面836和/或内表面834分别具有公同的恒定的第一曲
率半径R1和/或公同的恒定的第二曲率半径R2时,在顶部凸缘826处具有不同第二量规840
的多个复合桁条820可以与普通类型的半径填料890一起使用。
[0227] 图9A和图9B描绘了根据一示例的复合桁条组件901,复合桁条组件901包括支承结构922、多个复合桁条920A和920B、以及半径填料990。特别地,图9A描绘了复合桁条组件901的侧视图,并且图9B描绘了复合桁条组件901的立体图。
[0228] 在示例中,支承结构902包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者(例如,上面描述的蒙皮323、823和/或底座装载件788、888)。如图9A和图9B所示,复合桁条920A、920B包括第一复合桁条920A和第二复合桁条920B。尽管在图9A和图9B中示出了两个复合桁条920A
和920B,复合桁条组件901在其他示例中可以包括超过两个复合桁条920A、920B。
[0229] 如图9A和图9B所示,复合桁条920A、920B沿着复合桁条920A、920B的纵轴彼此轴向对准。另外,如图9B所示,第二复合桁条920B的第一端950A可以紧靠第一复合桁条920A的第二端950B。
[0230] 复合桁条920A、920B可以与上述的复合桁条320、820大致相似或相同。例如,如图9A和图9B所示,各个复合桁条920A、920B可以包括被构造为联接至支承结构922的蒙皮凸缘
924、腹板928、从蒙皮凸缘924延伸到腹板928的下角部分952、顶部凸缘926、从腹板928延伸到顶部凸缘926的上角部分954。另外,例如,各个复合桁条920A、920B可以包括(i)沿着蒙皮凸缘924、下角部分952、腹板928上角部分954和顶部凸缘926延伸的内表面934,和(ii)沿着蒙皮凸缘924、下角部分952、腹板928上角部分954和顶部凸缘926延伸的外表面936。
[0231] 在图9A和图9B中,在各个复合桁条920A、920B的下角部分952处,外表面936由第一曲率半径R1限定,并且第一曲率半径R1在复合桁条920A、920B的蒙皮凸缘924与腹板928之间大致恒定。另外,在图9A和图9B中,在各个复合桁条920A、920B的下角部分952处,内表面
934可以由第二曲率半径R2限定,并且第二曲率半径R2在复合桁条920A、920B的蒙皮凸缘
924与腹板928之间大致恒定。这样,在图9A和图9B中,第一复合桁条920A的下角部分952和第二复合桁条920B的下角部分952二者都是由相同的第一曲率半径R1和/或相同的第二曲
率半径R2限定的。因此,在复合桁条920A、920B可以如图9A和图9B所示那样轴向对准并且端到端地设置的布置中,下角部分952与支承结构922之间的半径填料区可以具有大致相似或
相同的形状、大小和/或对准。
[0232] 半径填料990可以与以上关于图8A和图8B描述的半径填料890大致相似或相同。例如,半径填料990可以包括联接至各个复合桁条920A、920B的下角部分952的第一表面990A、被构造为联接至支承结构922的第二表面990B、和在第一表面990A与第二表面990B之间延
伸的第三表面990C。
[0233] 在图9A和图9B中,半径填料990的第一表面990A可以由第二曲率半径R2限定,并且第二曲率半径R2可以在第二表面990B与第三表面990C之间大致恒定。而且,在图9A和图9B
中,第二曲率半径R2可以大致等于第一曲率半径R1与蒙皮凸缘924的第一量规938之和。
[0234] 在示例中,沿着图9B中示出的纵轴948:(i)复合桁条组件901可以具有与各个复合桁条920A、920B的相应长度之和相等的总长度949,(ii)第一曲率半径R1可以在复合桁条组件901的总长度949上大致恒定,并且(iii)第二曲率半径R2可以在复合桁条组件901的总长
度949上大致恒定。
[0235] 因此,在该布置中,半径填料990的第一表面990A的形状和/或大小可以与(i)第一复合桁条920A的下角部分952的形状和/或大小、以及(ii)第二复合桁条920B的下角部分
952的形状和/或大小二者大致匹配。如上所述,至少因为半径填料990可以以与多个复合桁条920A、920B配合的形状沿着那些复合桁条920A、920B延伸,这可以有助于降低制造成本
和/或简化形成复合桁条组件的加工要求。
[0236] 如图9A和图9B所示,即使在复合桁条920A、920B的至少一部分中存在变化时,也可以实现半径填料990与复合桁条920A、920B的配合度。例如,在图9A和图9B中,多个复合桁条920A、920B中的第一复合桁条920A的顶部凸缘926具有第二量规940A,第二量规940A与多个复合桁条920A、920B中的第二复合桁条920B的顶部凸缘926的第二量规940B不同。因此,在示例中,顶部凸缘926的第二量规940A、940B可以每个桁条地变化以针对不同位置处的预期载荷条件更专门地定制复合桁条组件901的承载能力,同时维持复合桁条920A、920B的下角部分952的相对恒定的构造,以实现半径填料990的相对通用和/或高效的形成。
[0237] 而且,在示例中,蒙皮凸缘924、腹板928、顶部凸缘926、第二腹板932和/或第二蒙皮凸缘930可以具有以上关于图3A、图3B、图7、图8A和图8B中示出的复合桁条320、820描述的任何或全部特征。类似地,下角部分952、上角部分954、第二下角部分956和/或第二上角部分958可以具有以上关于图3A、图3B、图7、图8A和图8B中示出的复合桁条320、820和/或在图4至图6中示出的复合结构470、570、670描述的任何特征。
[0238] 例如,针对各个复合桁条920A、920B,蒙皮凸缘924、腹板928、顶部凸缘926、第二蒙皮凸缘930、下角部分952、上角部分954、第二下角部分956和/或第二上角部分958可以包括多层复合材料。另外针对各个复合桁条920A、920B,蒙皮凸缘924可以具有第一量规938,顶部凸缘926可以具有第二量规940A、940B,腹板928可以具有第三量规942,第二蒙皮凸缘930可以具有第四量规944,和/或第二腹板932可以具有第五量规946。
[0239] 在示例中,复合桁条920A、920B的相应量规938、940A、940B、942、944、946可以如上所述地构造。例如,针对各个复合桁条920A、920B,顶部凸缘926的第二量规940A、940B可以大于蒙皮凸缘924的第一量规938和腹板928的第三量规942,和/或顶部凸缘926的第二量规940A、940B可以大于第二蒙皮凸缘930的第四量规944和第二腹板932的第五量规946。如上
所述,这可以有助于增加复合桁条920A、920B的强度重量比。附加地或另选地,这可以在顶部凸缘926处提供更大强度(和/或更大刚度),以增强载荷传递性能,同时在复合桁条920与支承结构922之间的界面处提供较大的柔韧性。
[0240] 而且,针对各个复合桁条920A、920B,蒙皮凸缘924的第一量规938可以大致等于腹板928的第三量规942,和/或第二蒙皮凸缘930的第四量规944可以大致等于第二腹板932的第五量规946。在蒙皮凸缘924的第一量规938大致等于腹板928的第三量规942的实现中,下角部分952的量规也可以大致等于第一量规938和第三量规942。类似地,在第二蒙皮凸缘
930的第四量规944大致等于第二腹板932的第五量规946的实现中,第二下角部分956的量
规也可以大致等于第四量规944和第五量规946。如上所述,蒙皮凸缘924、下角部分952、腹板928、第二蒙皮凸缘930、第二下角部分956和/或第二腹板932的这个构造可以有助于缩小(或者可以最小化)半径填料990和/或第二半径填料992的大小。
[0241] 而且,在示例中,第一复合桁条920A的腹板928和蒙皮凸缘924的量规可以大致等于第二复合桁条920B的腹板928和蒙皮凸缘924的量规(即,第一复合桁条920A的第三量规
942和第一量规938可以大致等于第二复合桁条920B的第三量规942和第一量规938)。类似
地,例如,第一复合桁条920A的第二腹板932和第二蒙皮凸缘930的量规可以大致等于第二
复合桁条920B的第二腹板932和第二蒙皮凸缘930的量规(即,第一复合桁条920A的第五量
规946和第四量规944可以大致等于第二复合桁条920B的第五量规946和第四量规944)。这
可以附加地或另选地有助于减小(或者可以最小化)下角部分952和/或第二下角部分956处
的复合桁条920A、920B间的变异性。
[0242] 现在参照图10,示出了根据一示例的复合桁条组件1001。如图10所示,复合桁条组件1001包括复合桁条1020、半径填料1990以及外包装层1094。复合桁条组件1001还可以包括联接至复合桁条1020、半径填料1990和/或外包装层1094的支承结构1022。在图10中,支承结构1022包括载具的蒙皮1023和底座装载件1088。但是,在另一示例中,支承结构1022可以包括载具的蒙皮1023,并且省略底座装载件1088。更大体地,如上所述,支承结构1022可以包括载具的蒙皮1023和底座装载件1088中的至少一者。
[0243] 复合桁条1020可以与所描述的复合桁条320、820、920A、920B大致相似或相同。例如,如图10所示,复合桁条1020包括被构造为联接至支承结构1022的蒙皮凸缘1024、腹板1028、从蒙皮凸缘1024延伸到腹板1028的下角部分1052、以及沿着蒙皮凸缘1024、下角部分
1052和腹板1028延伸的下角部分1052。
[0244] 在一些示例中,复合桁条1020可以采用帽形桁条的形式。这样,复合桁条1020还可以包括顶部凸缘1026、从腹板1028延伸到顶部凸缘1026的上角部分1054。腹板1028和上角部分1054可以从顶部凸缘1026的第一侧1026A开始延伸。另外,作为帽形桁条,复合桁条
1020还可以包括被构造为联接至支承结构1022的第二蒙皮凸缘1030和在第二蒙皮凸缘
1030与顶部凸缘1026的第二侧1026B之间延伸的第二腹板1032。复合桁条1020还可以包括
从第二蒙皮凸缘1030延伸到第二腹板1032的爹下角部分1056和从第二腹板1032延伸到顶
部凸缘1026的第二上角部分1058。
[0245] 在该布置中,内表面1034也可以沿着上角部分1054、顶部凸缘1026、第二上角部分1058、第二腹板1032、第二下角部分1056和/或第二蒙皮凸缘1030延伸的内表面1034。复合桁条1020还可以包括沿着蒙皮凸缘1024、下角部分1052、腹板1028、上角部分1054、顶部凸缘1026、第二上角部分1058、第二腹板1032、第二下角部分1056和/或第二蒙皮凸缘1030延伸的外表面1036。在蒙皮凸缘1024和/或第二蒙皮凸缘1030联接至支承结构1022时,内表面
1034面向支承结构1022,并且在蒙皮凸缘1024和/或第二蒙皮凸缘1030联接至支承结构
1022时,外表面1036背对支承结构1022。
[0246] 尽管图10中示出的复合桁条1020是帽形桁条,但是如下面关于图12至图15描述的,关于图10描述的原理可以扩展为应用于其他类型的复合桁条(例如,J形桁条、C形桁条、I形桁条和/或Z形桁条)。特别地,本文所描述的概念和原理可以应用于至少包括蒙皮凸缘
1024、腹板1028和从蒙皮凸缘1024延伸至腹板1028的下角部分1052。
[0247] 在示例中,蒙皮凸缘1024、腹板1028、顶部凸缘1026、第二腹板1032和/或第二蒙皮凸缘1030可以具有以上关于图3A、图3B、图7、图8A、图8B、图9A和图9B中示出的复合桁条320、820、920A、920B描述的任何或全部特征。类似地,下角部分1052、上角部分1054、第二下角部分1056和/或第二上角部分1058可以具有以上关于图3A、图3B、图7、图8A、图8B、图9A和图9B中示出的复合桁条320、820、920A、920B和/或在图4至图6中示出的复合结构470、570、
670描述的任何特征。
[0248] 例如,在一些示例中,蒙皮凸缘1024、腹板1028、顶部凸缘1026、第二腹板1032、第二蒙皮凸缘1030、下角部分1052、上角部分1054、第二下角部分1056和/或第二上角部分1058可以包括多层复合材料。另外,例如,蒙皮凸缘1024可以具有第一量规1038,顶部凸缘
1026可以具有第二量规1040,腹板1028可以具有第三量规1042、第二蒙皮凸缘1030可以具
有第四量规1044,和/或第二腹板1032可以具有第五量规1046。
[0249] 在示例中,复合桁条1020A的相应量规1038、1040、1042、1044、1046可以如上所述地构造。例如,顶部凸缘1026的第二量规1040可以大于蒙皮凸缘1024的第一量规1038和腹板1028的第三量规1042,和/或顶部凸缘1026的第二量规1040可以大于第二蒙皮凸缘1030
的第四量规1044和第二腹板1032的第五量规1046。如上所述,这可以有助于增加复合桁条
1020的强度重量比。附加地或另选地,这可以在顶部凸缘1026处提供更大强度(和/或更大
刚度),以增强载荷传递性能,同时在复合桁条1020与支承结构1022之间的界面处提供较大的柔韧性。
[0250] 而且,蒙皮凸缘1024的第一量规1038可以大致等于腹板1028的第三量规1042,和/或第二蒙皮凸缘1030的第四量规1044可以大致等于第二腹板1032的第五量规1046。在蒙皮
凸缘1024的第一量规1038大致等于腹板1028的第三量规1042的实现中,下角部分1052的量
规也可以大致等于第一量规1038和第三量规1042。类似地,在第二蒙皮凸缘1030的第四量
规1044大致等于第二腹板1032的第五量规1046的实现中,第二下角部分1056的量规也可以
大致等于第四量规1044和第五量规1046。如上所述,蒙皮凸缘1024、下角部分1052、腹板
1028、第二蒙皮凸缘1030、第二下角部分1056和/或第二腹板1032的这个构造可以有助于缩小(或者可以最小化)半径填料1090和/或第二半径填料1092的大小。
[0251] 半径填料1090可以与以上描述的半径填料890、990大致相似或相同。例如,半径填料1090可以包括联接至下角部分1052处的第一表面1090A、被构造为联接至支承结构1022的第二表面1090B、和在第一表面1090A与第二表面1090B之间延伸的第三表面1090C。
[0252] 在示例中,复合桁条组件1001还可以包括第二半径填料1092。第二半径填料1092可以与以上描述的第二半径填料892、992大致相似或相同。例如,第二下角部分1056可以包括联接至第二下角部分1056处的内表面1034的第四表面1092A、被构造为联接支承结构
1022的第五表面1092B和在第四表面1092A与第五表面1092B之间延伸的第六表面1092C。
[0253] 外包装层1094联接至腹板1028处的内表面1034、半径填料1090的第三表面1090C和支承结构1022(例如,支承结构1022的底座装载件1088或支承结构1022的蒙皮1023)。在
该布置中,外包装层1094可以有助于支承腹板1028、蒙皮凸缘1024和/或半径填料1090,并且因此有助于缓解(或者可以防止)复合桁条1020、半径填料1090和/或支承结构1022之间
的剥离。
[0254] 在一个示例中,外包装层1094可以包括一层或更多层复合材料(例如,层474i、层574i、层674i)。在另一示例中,外包装层1094可以包括一层至六层之间的多层复合材料。在示例中,形成外包装层1094的多层复合材料可以基于从由以下因素构成的一组因素中选择
的一个或更多个因素:(i)复合桁条组件1001可经受的预期载荷条件;(ii)复合桁条组件
1001在载具(例如,飞行器)中的位置;(iii)蒙皮凸缘1024的第一量规1038和/或腹板1028
的第三量规1042;(iii)蒙皮凸缘1024的第一量规1038和/或腹板1028的第三量规1042;
(iv)蒙皮凸缘1024的刚度和/或支承结构1022的刚度;(v)下角部分1052和/或半径填料
1090的一个或更多个曲率半径;以及(vi)复合桁条组件1001的重量。
[0255] 如图10所示,外包装层1094还可以联接至第二腹板1032处的内表面1034、第二半径填料1092的第六表面1092C和支承结构1022(例如,支承结构1022的底座)载荷件1088或
支承结构的蒙皮1023。因此,在图10中,外包装层1094可以在支承结构1022(例如,在底座装载件1088上)上从半径填料1090延伸到第二半径填料1092。因此,在图10中,外包装层1094还可以有助于支承第二腹板1032、第二蒙皮凸缘1030和/或第二半径填料1092,并且因此有助于进一步缓解(或者可以防止)复合桁条1020、第二半径填料1092和/或支承结构1022之
间的剥离。
[0256] 更特别地,如图10所示,外包装层1094可以从第一端1094A连续地延伸到第二端1094B。在图10中,外包装层1094的第一端1094A处在如下这样的位置:(i)在腹板1028处的内表面1034上和(ii)半径填料1090上方。另外,外包装层1094处在如下这样的位置:(i)在第二腹板1032处的内表面1034上和(ii)第二半径填料1092上方。在示例中,复合桁条组件
1001上的剪切载荷在腹板1028的位于半径填料1090上方的点处和/或在第二腹板1032的位
于第二半径填料1092上方的点处可以相对较低。因此,在按照这种方式布置第一端1094A和第二端1094B的情况下,外包装层1094可以被构造为在复合桁条组件1001的可能经受相对
高的剪切载荷的一个或更多个部分上延伸,并且不在可能经受相对低的剪切载荷的一个或
更多个部分上延伸。这又可以有助于平衡针对由外包装层1094提供的剥离的额外支承的收
益和包括外包装层1094所带来的重量惩罚。
[0257] 在一个示例中,外包装层1094可以联接至腹板1028处的内表面1034的至少大约0.1英寸和/或联接至第二腹板1032处的内表面1034的至少大约0.1英寸。换言之,外包装层
1094的第一端1094A可以位于半径填料1090上方至少大约0.1英寸的距离处,和/或外包装
层1094的第二端1094B可以位于第二半径填料1092上方至少大约0.1英寸的距离处。在另一
示例中,外包装层1094可以联接至腹板1028处的内表面1034的至少大约0.25英寸和/或联
接至第二腹板1032处的内表面1034的至少大约0.25英寸。这可以有助于外包装层1094保护
半径填料1090。在另一示例中,外包装层1094可以联接至腹板1028处的内表面1034的大约
0.1英寸至大约2.5英寸和/或联接至第二腹板1032处的内表面1034的大约0.1英寸至大约
2.5英寸。
[0258] 在图10中,外包装层1094可以在半径填料1090与第二半径填料1092之间的整个支承结构1022上(例如,在底座装载件1088上)延伸。但是,在另一示例中,外包装层1094可以不在半径填料1090与第二半径填料1092之间的整个支承结构1022上延伸。图11中示出了该
示例的实现。特别地,图11示出了根据另一示例的复合桁条组件1101。
[0259] 如图11所示,复合桁条组件1101包括以上关于附图描述的复合桁条1020和半径填料1090。复合桁条组件1101还可以包括以上关于图10描述的支承组件1022和/或第二半径
填料1092。除了复合桁条组件1101包括两个外包装层以外,复合桁条组件1101因此与以上
针对图10描述的复合桁条组件1001大致相似或相同。具体地,复合桁条组件1101包括外包
装层1194和第二外包装层1196。
[0260] 外包装层1194联接至腹板1028处的内表面1034、半径填料1090的第三表面1090C以及支承结构1022(例如,支承结构1022的底座装载件1088或支承结构1022的蒙皮1023)。
在该布置中,外包装层1194可以有助于支承腹板1028、蒙皮凸缘1024和/或半径填料1090,并且因此有助于缓解(或者可以防止)复合桁条1020、半径填料1090和/或支承结构1022之
间的剥离。
[0261] 第二外包装层1196联接至第二腹板1032处的内表面1034、第二半径填料1092的第六表面1092C和支承结构1022(例如,支承结构1022的底座装载件1088或支承结构1022的蒙
皮1023)。因此,在图11中,第二外包装层1196还可以有助于支承第二腹板1032、第二蒙皮凸缘1030和/或第二半径填料1092,并且因此有助于缓解(或者可以防止)复合桁条1020、第二半径填料1092和/或支承结构1022之间的剥离。
[0262] 如图11所示,外包装层1194与第二外包装层1196分隔开间隙1198,间隙1198露出了支承结构1022(例如,底座装载件1088和/或蒙皮1023)的介于外包装层1194与第二外包
装层1196之间的部分。例如,在图11中,(i)外包装层1194可以从腹板1028的内表面1034处的第一端1194A延伸到支承结构1022处的第二端1194B,(ii)第二外包装层1196可以从第二
腹板1032的内表面1034处的第一端1196A延伸到支承结构1022处的第二端1196B,和(iii)
间隙1198可以从外包装层1194的第一端1194A延伸到第二外包装层1196的第二端1196B。由
于复合桁条组件1101包括介于外包装层1194与第二外包装层1196之间的间隙1198,复合桁
条组件1101的重量可以比其中外包装层1094在半径填料1090与第二半径填料1092之间的
整个支承结构1022上延伸的复合桁条组件1101轻。
[0263] 在一个示例中,外包装层1194和第二外包装层1196可以包括一层或更多层复合材料(例如,层474i、层574i、层674i)。在另一示例中,外包装层1094和第二外包装层1196可以包括一层至六层之间的多层复合材料。在示例中,形成外包装层1094和/或第二外包装层
1196的多层复合材料可以基于从由以下因素构成的一组因素中选择的一个或更多个因素:
(i)复合桁条组件1101可能经受的预期载荷条件;(ii)复合桁条组件1101在载具(例如,飞
行器)中的位置;(iii)蒙皮凸缘1024的第一量规1038和/或腹板1028的第三量规1042;
(iii)蒙皮凸缘1024的第一量规1038和/或腹板1028的第三量规1042;(iv)蒙皮凸缘1024的
刚度和/或支承结构1022的刚度;(v)下角部分1052和/或半径填料1090的一个或更多个曲
率半径;以及(vi)复合桁条组件1101的重量。
[0264] 在一个示例中,外包装层1194可以联接至腹板1028处的内表面1034的至少大约0.1英寸和/或第二外包装层1196可以联接至第二腹板1032处的内表面1034的至少大约0.1
英寸。换言之,外包装层1194的第一端1194A可以位于半径填料1090上方至少大约0.1英寸
的距离处,和/或第二外包装层1196的第一端1196A可以位于第二半径填料1092上方至少大
约0.1英寸的距离处。在另一示例中,外包装层1194可以联接至腹板1028处的内表面1034的至少大约0.25英寸,和/或第二外包装层1196可以联接至第二腹板1032处的内表面1034的
至少大约0.25英寸。在另一示例中,外包装层1194可以联接至腹板1028处的内表面1034的
大约0.1英寸至大约2.5英寸,和/或第二外包装层1196可以联接至第二腹板1032处的内表
面1034的大约0.1英寸至大约2.5英寸。
[0265] 如上所述,尽管图3A、图3B、图7、图8A、图8B、图9A、图9B、图10和图11中示出的复合桁条320、820、920A、920B、1020采用了帽形桁条的形式,本公开中描述的原理可以扩展应用于其他类型的复合桁条(例如,J形桁条、C形桁条、I形桁条和/或Z形桁条)。图12至图15描绘了根据示例的包括附加或另选类型的复合桁条的复合桁条组件,其可以包括上述特征中的一个或更多个特征。
[0266] 图12描绘了根据一示例的复合桁条组件1201,复合桁条组件1201包括采用I形复合桁条形式的复合桁条1220。如图12所示,复合桁条1220包括蒙皮凸缘1224、腹板1228、顶部凸缘1226以及第二蒙皮凸缘1230。腹板1228从第一端1228A延伸到第二端1228B。蒙皮凸
缘1224和第二蒙皮凸缘1230从腹板1228的第一端1228A的相对两侧延伸。顶部凸缘1226的
第一部分1226A和顶部凸缘1226的第二部分1226B从腹板1228的第二端1228B的相对两侧延
伸。如上所述,复合桁条组件1201还可以包括支承结构1222。
[0267] 图13描绘了根据一示例的复合桁条组件1301,复合桁条组件1301包括采用Y形复合桁条形式的复合桁条1320。如图13所示,复合桁条1320包括蒙皮凸缘1324、腹板1328、顶部凸缘1326和第二蒙皮凸缘1330。腹板1328从第一端1328A延伸到第二端1328B。在第一端
1328A与第二端1328B之间,腹板1328包括顶点1328C。腹板1328的第一部分1328D从顶点
1328C延伸到腹板1328的第一端1328A处的蒙皮凸缘1324。腹板1328的第二部分1328E从顶
点1328C延伸到腹板1328的第一端1328A处的第二蒙皮凸缘1330。腹板1328的第三部分
1328F从顶点1328C延伸到腹板1328的第二端1328B处的顶部凸缘1326。另外,在图13中,顶部凸缘1326的第一部分1326A和顶部凸缘1326的第二部分1326B从腹板1328的第二端1328B
的相对两侧延伸。如上所述,复合桁条组件1301还可以包括支承结构1322。
[0268] 图14描绘了根据一示例的复合桁条组件1401,复合桁条组件1401包括采用J形桁条形式的复合桁条1420。如图14所示,复合桁条1420包括蒙皮凸缘1424、腹板1428、顶部凸缘1426和第二蒙皮凸缘1430。腹板1428从第一端1428A延伸到第二端1428B。蒙皮凸缘1424
和第二蒙皮凸缘1430从腹板1428的第一端1428A的相对两侧延伸。顶部凸缘1426从腹板
1428的第二端1428B的一侧延伸。如上所述,复合桁条组件1401还可以包括支承结构1422。
[0269] 图15描绘了根据一示例的复合桁条组件1501,复合桁条组件1501包括采用Z形桁条形式的复合桁条1520。如图15所示,复合桁条1520包括蒙皮凸缘1524、腹板1528和顶部凸缘1526。腹板1528从第一端1528A延伸到第二端1528B。蒙皮凸缘1524在第一端1528A处从腹板1528的第一侧延伸。顶部凸缘1526在第二端1528B处从腹板1528的第二侧(与腹板1528的
第一侧相对)延伸。如上所述,复合桁条组件1501还可以包括支承结构1522。
[0270] 在示例中,复合桁条组件1201、1301、1401、1501可以包括以上关于图3A、图3B、图4至图7、图8A、图8B、图9A、图9B、图10和图11描述的特征中的一个或更多个特征。例如,在图12至图15中,顶部凸缘1226、1326、1426、1526可以具有第二量规,该第二量规大于蒙皮凸缘
1224、1324、1424、1524和腹板1228、1328、1428、1528的第一量规。另外,例如,蒙皮凸缘
1224、1324、1424、1524可以具有与腹板1228、1328、1428、1528的量规大致相等的量规。
[0271] 复合桁条1220、1320、1420、1520可以附加地或另选地包括介于蒙皮凸缘1224、1324、1425、1524、腹板1228、1328、1428、1528、顶部凸缘1226、1326、1426、1526、和/或第二蒙皮凸缘1230、1330、1430之间的一个或更多个角部分。在示例中,所示一个或更多个角部分中的至少一个角部分可以具有以上关于图4至图6中示出的复合结构470、570、670描述的可变量规。
[0272] 而且,在示例中,所示一个或更多个角部分附加地或另选地可以由一个或更多个曲率半径而限定,诸如以上关于图8A、图8B、图9A和图9B描述的第一曲率半径R1和/或第二曲率半径R2。此外,在示例中,如以上关于图8A、图8B、图9A、图9B、图10和图11描述的,复合桁条组件1201、1301、1401、1501可以附加地或另选地包括半径填料890、990、1090、第二半径填料892、992、1092、外包装层1094、1194、和/或第二外包装层1196。
[0273] 在示例中,图2中示出的飞行器100或上述的另一类型的载具的复合桁条220可以包括上述的复合桁条320、820、920A、920B、1020、1220、1320、1420、1520中的任一个。而且,在示例中,飞行器100或上述的另一类型载具可以包括上述的复合桁条组件301、701、801、
901、1001、1101、1201、1301、1401、1501中的任一个。
[0274] 现在参照图16,描述了根据一示例的形成复合桁条的处理的流程图。如图16所示,在框1610,该处理1600包括在叠层上设置多层复合材料,以形成蒙皮凸缘、顶部凸缘以及在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板。在框1610将多层复合材料设置在叠层上之后,该处理包括在框1612将多层复合材料固化以形成复合桁条,所述复合桁条包括具有第一量规的
蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘以及具有第三凸缘的腹板。顶部凸缘的第二量规大于
蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。
[0275] 图17至图19描绘了根据另外示例的处理1600的附加方面。在图17的示例中,多层复合材料包括多个连续层和多个断层。如图17所示,在框1610将多层复合材料设置在叠层
上包括:在框1614处将多个连续层设置在叠层上的顶部凸缘、腹板和蒙皮凸缘处,以及在框
1616处将多个断层设置在叠层上的(i)顶部凸缘和(ii)不在腹板和蒙皮凸缘上。
[0276] 如图18所示,在框1610将多层复合材料设置在叠层上包括:在框1618处设置多个断层,使得各个断层的自由端处于从顶部凸缘延伸到腹板的上角部分处。如图19所示,在框
1610将多层复合材料设置在叠层上包括:在框1620处按照相对于复合桁条的纵轴的铺设角
来设置多层复合材料中的至少一层复合材料,所述铺设角与由以下角度构成的一组角中的
任一个不相等:0度、+45度、-45度和90度。
[0277] 现在参照图20,描述了根据一示例的形成复合桁条的处理2000的流程图。如图20所示,在框2010,处理2000包括形成具有第一量规的蒙皮凸缘。蒙皮凸缘被构造为联接至支承结构。支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者。在框2012,处理2000包括形成具有第二量规的顶部凸缘。在框2014,处理2000包括形成具有第三量规并且在蒙皮凸缘
与顶部凸缘之间延伸的腹板。顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三
量规。蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。
[0278] 现在参照图21,描述了根据一示例的形成复合桁条组件的处理2100的流程图。如图21所示,在框2110,处理2100包括形成复合桁条,该复合桁条包括具有第一量规的蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘以及具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹
板。顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。在框2112,材料2100包括将复合桁条的蒙皮凸缘联接至支承结
构。支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者。
[0279] 图22至图24描绘了根据另外示例的处理2100的附加方面。如图22所示,在框2110形成复合桁条可以包括:在框2114形成腹板和蒙皮凸缘,使得腹板的第三量规大致等于蒙
皮凸缘的第一量规。如图23所示,在框2110形成复合桁条可以包括:在框2116形成蒙皮凸
缘,使得蒙皮凸缘具有与支承结构的刚度大致相等的刚度。如图24所示,在框2112将复合桁条的蒙皮凸缘联接至支承结构包括:在框2118将复合桁条和支承结构共固化。
[0280] 现在参照图25,描述了根据一示例的形成复合桁条组件的处理2500的流程图。如图25所示,在框2510,处理2500包括形成多个复合桁条。在框2510形成多个复合桁条可以包括:在框2512,针对各个复合桁条,从多层复合材料形成:(i)蒙皮凸缘、(ii)腹板、(iii)顶部凸缘;(iv)从蒙皮凸缘延伸到腹板的下角部分;(v)从腹板延伸到顶部凸缘的上角部分;
(vi)沿着蒙皮凸缘、下角部分、腹板、上角部分和顶部凸缘延伸的内表面;以及(vii)沿着蒙皮凸缘、下角部分、腹板、上角部分和顶部凸缘延伸的外表面。在框2510形成多个复合桁条还可以包括:在框2514在下角部分以第一曲率半径形成外表面。
[0281] 在框2516,处理2500包括在支承结构上设置沿着纵轴彼此轴向对准的多个复合桁条。支承结构可以包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者。在框2518,处理2500包括在复合桁条的下角部分将半径填料联接至各个复合桁条的内表面。半径填料的第一表面由第
二半径曲率限定。沿着纵轴:(i)复合桁条组件具有与各个复合桁条的相应长度之和大致相等的总长度;(ii)第一半径曲率在复合桁条组件的总长度上大致恒定;以及(iii)第二半径曲率在复合桁条组件的总长度上大致恒定。
[0282] 图26至图28描绘了根据另外示例的处理2500的附加方面。如图26所示,在框2512形成复合桁条可以包括:在框2520,形成多个复合桁条中的第一复合桁条的顶部凸缘,第一复合桁条的顶部凸缘的量规不同于多个复合桁条中的第二复合桁条的顶部凸缘的量规。
[0283] 如图27所示,在框2512形成复合桁条可以包括:在框2522,针对各个复合桁条,形成具有与蒙皮凸缘的量规大致相等的量规的腹板。如图28所示,在框2512形成复合桁条可以包括:在框2524,形成第一复合桁条和第二复合桁条,使得第一复合桁条的腹板和蒙皮凸缘具有与第二复合桁条的腹板和蒙皮凸缘的量规大致相等的量规。
[0284] 现在参照图29,描述了根据一示例的形成复合桁条组件的处理2900的流程图。如图29所示,在框2910,处理2900包括形成复合桁条。在框2910形成复合桁条包括:(i)在框
2912形成蒙皮凸缘,蒙皮凸缘被构造为被联接至支承结构;(ii)在框2914形成腹板;(iii)在框2916形成从蒙皮凸缘延伸到腹板的下角部分;(iv)在框2918形成沿着蒙皮凸缘、下角
部分和腹板延伸的内表面。
[0285] 在框2920,处理2900包括将半径填料联接至复合桁条的内表面。在框2922,处理2900包括将外包装层联接至腹板处的内表面、半径填料和支承结构。支承结构包括载具的
蒙皮和底座装载件中的至少一者。
[0286] 图30至图38描绘了根据另外示例的处理2900的附加方面。对于图30中示出的处理2900,复合桁条还包括顶部凸缘和从腹板延伸到顶部凸缘的上角部分。如图30所示,在框
2910形成复合桁条还可以包括:在框2924形成具有第一量规的蒙皮凸缘,在框2926形成具
有第二量规的顶部凸缘,并且在框2928形成具有第三量规的腹板。顶部凸缘的第二量规大
约蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。
[0287] 如图31所示,在框2910形成复合桁条可以包括:在框2930形成腹板和蒙皮凸缘,使得腹板的第三量规大致等于蒙皮凸缘的第一量规。
[0288] 对于图32中示出的处理2900,腹板从顶部凸缘的第一侧开始延伸。如图32所示,在框2910形成复合桁条还可以包括:(i)在框2932形成从顶部凸缘的第二侧开始延伸的第二腹板;(ii)在框2934形成第二蒙皮凸缘,第二蒙皮凸缘被构造为联接至第二蒙皮凸缘;
(iii)在框2936形成从第二蒙皮凸缘延伸到第二腹板的第二下角部分;以及(iv)在框2938
形成沿着第二腹板、第二蒙皮凸缘和第二下角部分延伸的内表面。而且,如图32所示,处理
2900还可以包括在框2940将第二半径填料联接至第二下角部分处的内表面。
[0289] 如图33所示,处理2900还可以包括:在框2942,将外包装层联接至第二腹板处的内表面、第二半径填料以及支承结构,使得外包装层在支承结构上从半径填料延伸到第二半径填料。
[0290] 如图34所示,处理2900还可以包括:在框2944,将第二外包装层联接至第二腹板处的内表面、第二下角部分处的内表面以及支承结构,使得外包装层与第二外包装层分隔开一间隙,该间隙露出支承结构的介于外包装层与第二外包装层之间的部分。
[0291] 如图35所示,在框2922将外包装层联接至腹板处的内表面、半径填料和支承结构包括:在框2946,将外包装层联接至腹板的在半径填料上方延伸至少0.25英寸的部分。
[0292] 如图36所示,在框2922将外包装层联接至腹板处的内表面、半径填料和支承结构包括:在框2948,将一层至六层之间的多层复合材料联接至腹板处的内表面、半径填料和支承结构。
[0293] 如图37所示,处理2900还可以包括:在框2050将复合桁条联接至支承结构。如图38所示,在框2050将复合桁条联接至支承结构可以包括:在框2050将复合桁条与支承结构共固化。
[0294] 如图39所示,描述了根据一示例的形成具有可变量规的复合桁条的处理3900的流程图。如图39所示,在框3910,处理3900包括形成多个连续层。在框3912,处理3900包括形成多个断层。在框3912形成多个断层可以包括:在框3914,针对各个断层,形成该断层的末端。
[0295] 在框3916,处理3900包括将多个连续层和多个断层设置成具有第一端和第二端的堆栈。第一端具有第一量规。第二端具有第二量规,第二量规小于第一量规。如图39所示,在框3916设置多个连续层和多个断层可以包括:在框3918,设置多个连续层,使得各个连续层从第一端延伸到第二端。在框3916设置多个连续层和多个断层还可以包括:在框3920设置
多个断层,使得(i)各个断层从第一端延伸到该断层的介于第一端与第二端之间的末端的
相应位置;和(ii)多个断层被多个连续层中的至少一个连续层彼此分隔开。
[0296] 图40至图48描绘了根据另外示例的处理3900的附加方面。如图40所示,在框3912形成多个断层可以包括:在框3921,针对各个断层,形成断层的具有锥形形状的末端。
[0297] 如图41所示,处理3900还可以包括在将多个连续层和多个断层设置成堆栈后,在框3922,将多个连续层和多个断层固化。
[0298] 如图42所示,在框3916将多个连续层和多个断层设置成堆栈还可以包括:在框3924形成从第一端延伸到第二端的外表面,以及在框3926,形成从第一端延伸到第二端的
内表面。第一量规和第二量规可以分别是第一端和第二端处的外表面与内表面之间的相应
厚度。
[0299] 如图43所示,在框3916将多个连续层和多个断层设置成堆栈还可以包括:在框3928,在外表面与中央部分之间设置多个断层的第一子集。中央部分(i)介于外表面与内表面之间,并且(ii)从第一端延伸到第二端。而且,在图43中,在框3916将多个连续层和多个断层设置成堆栈可以包括:在框3930在中央部分与内表面之间设置多个断层的第二子集。
[0300] 如图44所示,在框3928设置多个断层的第一子集和设置多个断层的第二子集可以包括:在框3932,设置多个断层,使得多个断层的第一子集的末端是按照大致镜像了多个断层的第二子集的末端的图案的图案来布置的。
[0301] 如图45所示,在框3920设置多个断层可以包括:在框3934,设置多个断层,使得多个断层的末端的相应位置从第一端到第二端交错。
[0302] 如图46所示,在框3928设置多个断层的第一子集可以包括:(i)在框3936,按照从最靠近中央部分的断层到最靠近外表面的断层的顺序来设置多个断层的第一子集;和(ii)
在框3938,设置多个断层的第一子集,使得多个断层的第一子集的末端的图案包括,对于按照所示顺序的各个相继的断层,断层的末端与第二端之间的相对距离减小。
[0303] 而且,如图46所示,在框3930设置多个断层的第二子集可以包括:(i)在框3940,按照从最靠近中央部分的断层到最靠近内表面的断层的顺序设置多个断层的第二子集;和(ii)在框3942,设置多个断层的第二子集,使得多个断层的第二子集的末端的图案包括对
于按照所示顺序的各个相继断层,该断层的末端与第二端之间的相对距离减小。
[0304] 如图47所示,在框3920设置多个断层可以包括:在框3944,设置多个断层,使得针对每个断层,该断层的末端与多个断层中的相邻断层的末端之间的距离比该断层的厚度大至少十倍。针对每个断层,多个断层中的相邻断层在这样的维度中与该断层相邻,即,所述维度在外表面与内表面之间延伸。
[0305] 如图48所示,在框3920设置多个断层可以包括:在框3946,设置多个断层,使得多个断层中不相邻的断层比各个断层的厚度大至少十倍。
[0306] 现在参照图49,描述了根据一示例的形成具有可变量规的复合结构的处理4900的流程图。如图49所示,在框4910,处理4900包括形成多个连续层。在框4912,处理4900包括形成多个断层。在框4912形成多个断层可以包括在框4914,针对各个断层,形成断层的末端。
[0307] 在框4916,处理4900可以包括将多个连续层和多个断层设置成堆栈,该堆栈具有(i)第一端;(ii)第二端;(iii)从第一端延伸到第二端的外表面;以及(iv)从第一端延伸到第二端的内表面。第一端具有第一量规。第二端具有第二量规,第二量规小于第一量规。
[0308] 在图49中,在框4916设置多个连续层和多个断层可以包括:在框4918,设置多个连续层,使得各个连续层从第一端延伸到第二端。另外,在框4916设置多个连续层和多个断层可以包括:在框4920,设置多个断层,使得各个断层从第一端延伸到该断层的介于第一端与第二端之间的末端的相应位置。多个断层的第一子集介于外表面与堆栈的中央部分,并且多个断层的第二子集介于中央部分与内表面之间。
[0309] 图50至图56描绘了根据另外示例的处理4900的附加方面。如图40所示,在框4916将多个连续层和多个断层设置成堆栈还可以包括:在框4922,按照单调向外图案来布置多
个断层,该单调向外图案包括:(i)多个断层的第一子集的从外表面朝向中央部分的第一顺序,对于该第一顺序中的各个相继的断层,该断层的末端与第二端之间的相对距离减小,和(ii)多个断层的第二子集的从内表面朝向中央部分的第二顺序,对于该第二顺序中的各个
相继的断层,该断层的末端与第二端之间的相对距离减小。
[0310] 如图51所示,在框4912形成多个断层可以包括:在框4924,针对各个断层,形成断层的具有锥形形状的末端。
[0311] 如图52所示,在框4916将多个连续层和多个断层设置成堆栈之后,处理4900可以包括在框4926将多个连续层和多个断层固化。
[0312] 如图53所示,在框4916设置多个连续层和多个断层可以包括:在框4928,设置多个连续层和多个断层,使得多个断层被多个连续层中的至少一个连续层彼此分隔开。
[0313] 如图54所示,在框4920设置多个断层可以包括:在框4930,设置多个断层,使得多个断层的末端的相应位置从第一端到第二端交错。
[0314] 如图55所示,在框4920设置多个断层可以包括:在框4932,设置多个断层,使得针对各个断层,该断层的末端与多个断层中的相邻断层的末端之间的距离比该断层的厚度大至少十倍。针对各个断层,多个断层中的相邻断层在这样的维度中与该断层相邻,即,该维度在外表面与内表面之间延伸。
[0315] 如图56所示,在框4920设置多个断层可以包括:在框4934,设置多个断层,使得多个断层中的不相邻断层之间的距离比各个断层的厚度大至少十倍
[0316] 图16至图56中示出的一个或更多个框可以代表程序代码的模块、区段或一部分,其包括可由处理器执行以实现所示处理中的特定逻辑功能的一个或更多个指令。程序代码
可以存储在任何类型的计算机可读介质或数据存储部中,例如包括磁盘或硬盘驱动器的存
储设备。此外,程序代码可以以机器可读格式编码在计算机可读存储介质上,或者存储在其他非暂时性介质或制品上。计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质或存储器,
例如,像寄存器存储器、处理器缓存和随机存取存储器(RAM)那样短时段地存储数据的计算机可读介质。计算机可读介质还可以包括非暂时性介质,例如二级存储设备或长期存储设
备,像只读存储器(ROM)、光或磁盘、压缩盘制度存储器(CD-ROM)。计算机可读介质还可以是任何其他易失性存储系统或非易失性存储系统。例如,计算机可读介质可以被视为有形计
算机可读存储介质。
[0317] 在一些情况,本文中描述的设备和/或系统的部件可以被构造成按照使所述部件被实际配置和构造(以硬件和/或软件)以实现这样的性能。示例构造则包括执行指令以使
系统执行所述功能的一个或更多个处理器。类似地,设置和/或系统的部件可以被构造为被布置或适配、能够或适合于执行所述功能,如在按照特定方式操作时。
[0318] 此外,本公开包括根据以下条款的示例。
[0319] 条款1、一种复合桁条,该复合桁条包括:具有第一量规的蒙皮凸缘,其中,所述蒙皮凸缘被构造成联接到支承结构,其中,支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者;具有第二量规的顶部凸缘;以及具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸
的腹板,其中,顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规,并且其
中,蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。
[0320] 条款2、根据条款1所述的复合桁条,复合桁条还包括:沿着蒙皮凸缘、腹板和顶部凸缘延伸的内表面,其中,当蒙皮凸缘联接至支承结构时,内表面面向支承结构;以及沿着蒙皮凸缘、腹板和顶部凸缘的外表面,其中,当蒙皮凸缘联接至支承结构时,外表面背对支承结构,其中,第一量规、第二量规和第三量规分别是在蒙皮凸缘处、在顶部凸缘处和在腹板处内表面与外表面之间的相应厚度。
[0321] 条款3、根据条款1或2所述的复合桁条,其中,腹板的第三量规大致等于蒙皮凸缘的第一量规。
[0322] 条款4、根据条款1至3中任一项所述的复合桁条,其中,沿着纵轴,复合桁条在复合桁条的第一端与复合桁条的第二端之间具有长度,并且其中,沿着纵轴,蒙皮凸缘的第一量规、腹板的第三量规和/或顶部凸缘的第二量规在复合桁条的所述长度上各自大致恒定。
[0323] 条款5、根据条款1至4中任一项所述的复合桁条,其中,腹板从顶部凸缘的第一侧开始延伸,其中,复合桁条还包括:具有第四量规并且被构造为联接至支承结构的第二蒙皮凸缘;以及具有第五量规并且在第二蒙皮凸缘与顶部凸缘的第二侧之间延伸的第二腹板,
并且其中,顶部凸缘的第二量规大于第二蒙皮凸缘的第四量规和第二腹板的第五量规。
[0324] 条款6、根据条款5所述的复合桁条,其中,第二蒙皮凸缘的第四量规大致等于第二腹板的第五量规。
[0325] 条款7、根据条款1至6中任一项所述的复合桁条,复合桁条还包括底座装载件,其中,底座装载件被构造为将蒙皮凸缘联接至载具的蒙皮,并且其中,底座装载件具有第六量规,第六量规大致等于或小于蒙皮凸缘的第一量规。
[0326] 条款8、根据条款7所述的复合桁条,其中,蒙皮凸缘和底座装载件中的至少一者的刚度大致等于载具的蒙皮的刚度。
[0327] 条款9、根据条款1至8中任一项所述的复合桁条,其中,复合桁条具有纵轴,其中,多层复合材料包括多个纤维,并且其中,多个纤维沿着纵轴包括顶部凸缘的大致30%或更多。
[0328] 条款10、根据条款1至9中任一项所述的复合桁条,复合桁条还包括从腹板延伸到顶部凸缘的上角部分,其中,多层复合材料包括多个连续层和多个断层,其中,蒙皮凸缘、腹板、上角部分和顶部凸缘各自包括连续层,其中,顶部凸缘和上角部分各自包括断层,并且其中,各个断层在上角部分具有自由端,使得断层不延伸到腹板和蒙皮凸缘。
[0329] 条款11、根据条款10所述的复合桁条,其中,各个断层的自由端包括锥形形状。
[0330] 条款12、根据条款10所述的复合桁条,其中,各个断层的自由端包括钝端形状。
[0331] 条款13、根据条款1至12中任一项所述的复合桁条,其中,蒙皮凸缘与腹板之间的角介于大致95度到大致150度之间。
[0332] 条款14、根据条款1至13中任一项所述的复合桁条,其中,多层复合材料中的至少一层复合材料具有相对于复合桁条的纵轴的铺设角,所述铺设角不等于包括以下项的一组
铺设角中的任一个:0度、+45度、-45度和90度。
[0333] 条款15、一种形成复合桁条的方法,该方法包括以下步骤:在叠层上设置多层复合材料以形成蒙皮凸缘、顶部凸缘和在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板;以及在将多层复合材料设置在叠层上之后,将多层复合材料固化以形成复合桁条,复合桁条包括具有第
一量规的蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘和具有第三量规的腹板,其中,顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第三量规。
[0334] 条款16、根据条款15所述的方法,其中,多层复合材料包括多个连续层和多个断层,并且其中,在叠层上设置多层复合材料的步骤包括:在叠层上的顶部凸缘、腹板和蒙皮凸缘处设置多个连续层;以及在叠层上的(i)顶部凸缘处设置多个断层并且(ii)不在腹板
和蒙皮凸缘处设置多个断层。
[0335] 条款17、根据条款16所述的方法,其中,在叠层上设置多层复合材料的步骤包括:设置多个断层,使得各个断层的自由端位于从顶部凸缘延伸到腹板的上角部分处。
[0336] 条款18、根据条款15至17中任一项所述的方法,其中,在叠层上设置多层复合材料的步骤包括:按照相对于复合桁条的纵轴的铺设角来设置多层复合材料中的至少一层复合材料,铺设角不等于包括以下项的一组角中的任一个:0度、+45度、-45度和90度。
[0337] 条款19、一种形成复合桁条的方法,该方法包括以下步骤:形成具有第一量规的蒙皮凸缘,其中,所述蒙皮凸缘被构造成联接到支承结构,其中,支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者;形成具有第二量规的顶部凸缘;以及形成具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板,其中,顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量
规和腹板的第三量规,并且其中,蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料。
[0338] 条款20、根据条款19所述的方法,其中,腹板的第三量规大致等于蒙皮凸缘的第一量规。
[0339] 条款21、一种形成复合桁条组件的方法,该方法包括以下步骤:形成具有第一量规的蒙皮凸缘、具有第二量规的顶部凸缘、和具有第三量规并且在蒙皮凸缘与顶部凸缘之间延伸的腹板的复合桁条,其中,顶部凸缘的第二量规大于蒙皮凸缘的第一量规和腹板的第
三量规,其中,蒙皮凸缘、顶部凸缘和腹板包括多层复合材料;以及将复合桁条的蒙皮凸缘联接至支承结构,其中,支承结构包括载具的蒙皮和底座装载件中的至少一者。
[0340] 条款22、根据条款21所述的方法,其中,形成复合桁条的步骤包括:形成腹板和蒙皮凸缘,使得腹板的第三量规大致等于蒙皮凸缘的第一量规。
[0341] 条款23、根据条款21或22所述的方法,其中,形成复合桁条的步骤包括:形成蒙皮凸缘,使得蒙皮凸缘的刚度大致等于支承结构的刚度。
[0342] 条款24、根据条款21至23中任一项所述的方法,其中,将复合桁条的蒙皮凸缘联接至支承结构的步骤包括:将复合桁条和支承结构固化。
[0343] 已经为了阐明或描述之目的描述了不同的示例性实施方式,并不意图穷举或限制于公开形式的实施方式。一些变型与变更对本领域普通技术人员而言会是显而易见的。而
且,相对于其它示例性的实施方式而言,不同的示例性实施方式可提供不同的功能。选出并描述了所选的实施方式以便最好地解释实施方式的原理、实际应用,并且使本领域普通技
术人员能够针对具有适于所构想的具体应用的各种变更的各种实施方式理解本公开。