[发明专利]复合半径填料及其形成方法

权利要求书

1.一种用于复合结构的复合半径填料，其包括：

两个或更多半径层板，所述半径层板具有大致三角形的横截面，每个半径层板包括以所需半径用所需径向取向的堆叠复合片形成的堆叠复合片的层板，所述堆叠复合片的所需径向取向基本上匹配围绕所述两个或更多半径层板的复合结构的相邻堆叠复合片的径向取向，以及每个半径层板被修剪为使至少一侧邻近其它对齐，从而形成具有基本上相应于所述复合结构的半径填料区域的形状的复合半径填料，其中所述两个或更多半径层板包括邻近第二半径层板对齐的第一半径层板，从而形成具有基本上金字塔形构造的复合半径填料。

2.根据权利要求1所述的复合半径填料，其中所述两个或更多半径层板包括第一半径层板、第二半径层板以及第三半径层板，其全部彼此相邻对齐，从而形成具有基本上金字塔形构造的复合半径填料，所述第三半径层板位于在所述第一半径层板和所述第二半径层板之间的部分处。

3.根据权利要求1所述的复合半径填料，其中所述两个或更多半径层板的每个经由制造的与用所述复合层板铺叠包裹的成形工具的一个或多个表面相切的切口从复合层板铺叠中移出。

4.根据权利要求1所述的复合半径填料，其中选择每个半径层板的所述堆叠复合片的所需径向取向从而使在所述复合半径填料的三个应力集中点处的热膨胀系数与围绕所述复合半径填料的复合结构的相邻堆叠复合片的热膨胀系数基本上匹配，从而最小化来自残余热应力的所述复合半径填料的开裂。

5.一种形成复合半径填料的方法，其包括如下步骤：

在具有所需半径的成形工具周围包裹堆叠复合片的层板一次或多次，从而形成所需厚度的复合层板铺叠；

压实所述复合层板铺叠从而去除空隙；

在待从所述复合层板铺叠中移出的一个或多个所需部分处对齐所述复合层板铺叠的所有拼接；

在与所述成形工具的一个或多个表面相切的一个或多个切口中从所述复合层板铺叠中移出所述一个或多个所需部分；

从所述成形工具中移出所述复合层板铺叠的两个或更多半径层板；以及

将所述两个或更多半径层板对齐到一起从而形成具有基本上相应于复合结构的半径填料区域的形状的复合半径填料，每个半径层板以所需半径用所需径向取向的堆叠复合片形成，所述堆叠复合片的所需径向取向基本上匹配围绕所述复合半径填料的所述复合结构的相邻堆叠复合片的径向取向。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在固化所述复合半径填料之前施加一个或多个粘合剂层到所述两个或更多半径层板，以便在所述复合半径填料固化之后促进进出每个半径层板的负荷转移。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述包裹步骤包括在所述成形工具周围连续包裹所述堆叠复合片的层板多次，从而形成所需厚度的所述复合层板铺叠。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述包裹步骤包括在所述成形工具周围包裹所述堆叠复合片的层板一次，以及对接拼接或搭接拼接所述堆叠复合片的层板，从而形成所需厚度的所述复合层板铺叠。

9.根据权利要求5或6所述的方法，其进一步包括，在所述压实步骤之后，重复所述包裹步骤和所述压实步骤每个一次或多次额外的次数，从而获得所需厚度的所述复合层板铺叠。

10.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述对齐所有拼接的步骤包括，在所述复合层板铺叠上的12点钟位置、3点钟位置、6点钟位置以及9点钟位置中的一个或多个处对齐所述复合层板铺叠的所述拼接。

11.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述移出所述一个或多个所需部分的步骤包括制造四个正交的切口从而在所述成形工具周围形成基本上正方形的构造。

12.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述对齐所述两个或更多半径层板的步骤包括对齐彼此相邻的第一半径层板、第二半径层板以及第三半径层板，从而形成具有基本上金字塔形构造的复合半径填料，所述第三半径层板位于在所述第一半径层板和所述第二半径层板之间的部分处。

13.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述对齐所述两个或更多半径层板的步骤包括形成所述复合半径填料从而最小化在所述复合半径填料的热固化期间在所述复合半径填料的三个应力集中点处的残余热应力。

14.一种复合半径填料，其通过权利要求9所述的方法形成，其中所述半径层板具有大致三角形的横截面，并且所述复合半径填料具有基本上金字塔形构造。