[发明专利]夹层结构复合材料及其制造方法和飞机

说明书

夹层结构复合材料及其制造方法和飞机。一种夹层结构复合材料由将第一开放式单元型芯板和第二开放式单元型芯板夹在之间的前片材和后片材组装，所述第一和第二开放式单元型芯板沿着所述板的相互啮合的边拼接在一起，其中从所述板的突起啮合到进入所述板的槽中。在所述两个型芯板的相互啮合的边之间不采用粘合剂物质。相互啮合的型芯板的边的接合和拼接保持所述复合材料的结构和声学能力，而在所述型芯板的相互啮合的边之间无需粘合剂(膜、泡沫、浆糊、封装混合物等)。

技术领域

本公开内容涉及夹层结构复合材料及其构建方法。复合材料由将第一型芯(core)板与第二型芯板夹在之间的前片材和后片材组成。

背景技术

夹层结构复合材料通常由附连到开放式单元(open cell)型芯板的相反面的薄刚性片材构成。一层粘合剂通常将两个片材粘附到型芯板的相反面。

在尺寸、形状和类型上制作在夹层结构复合材料的组装中所使用的开放式单元型芯板，所述尺寸、形状和类型在组装大型夹层结构复合材料时必须端到端或边到边接合。相对板边通常通过粘合剂而拼接或密封在一起，所述粘合剂例如施加在相对边之间、沿着边填充开放式单元并且使边固定在一起的发泡粘合剂。采用注入在两个板的边之间的结构粘合剂的这个接合、切片或密封过程影响夹层结构复合材料的结构能力、声学性能、成本和可制造性。

在构建夹层结构复合材料的当前方法中，被拼接、密封和/或接合在它们的相对边处的两个或更多个开放式单元型芯板能够在组装过程期间相对于彼此移动到远离它们对于结构复合材料的期望相对位置的位置。另外，在两个相邻开放式单元型芯板的毗连边之间的粘合剂施加可能沿着毗连边缺乏稳定性或规则性，从而留下危害毗连边之间的接合的完整性的粘合剂空隙。毗连板边的定位和粘合剂在毗连边之间的施加需要开放式单元板的准确处理和定位以及粘合剂的准确施加，这增加制造结构复合材料的时间和成本。粘合剂的成本还添加到夹层结构复合材料的总成本。施加在开放式单元型芯板毗连边之间的粘合剂还能够在粘合剂的固化过程期间迁移远离毗连边，从而危害粘合剂结合的强度。在构建具有声衰减的能力的夹层结构复合材料中，开放式单元沿着开放式单元型芯板的毗连边的阻塞有损于已阻塞单元的声衰减能力。在完成夹层结构复合材料之后，难以检查已完成复合材料是否有可能已在粘合剂在型芯板的毗连边之间的施加期间发生的缺陷或在粘合剂的固化过程期间发生的缺陷。

发明内容

本公开内容的夹层结构复合材料及其组装方法的独特之处在于，消除了对于粘合剂在复合材料的构建中将两个或更多个相邻开放式单元型芯板的毗连边接合在一起的需要。粘合剂在夹层结构复合材料中的缺少提供声学上平滑的型芯板拼接构建和方法。粘合剂(膜、泡沫、浆糊、封装混合物等)从夹层结构复合材料构建中的消除去除了复合材料的声学性能降低的主因，其是型芯板声学特征(开放式单元)通过粘合剂的阻塞。由于粘合剂和在复合材料的构建中施加粘合剂所需的时间的消除，构建夹层结构复合材料的成本降低并且可制造性的效率提高。

本公开内容的夹层结构复合材料基本上由第一开放式单元型芯板、第二开放式单元型芯板、前片材(平面的或非平面的)和后片材(平面的或非平面的)组成。这些基本部件部分由在对于其预定目的来说最适合夹层结构复合材料的夹层结构复合材料的构建中所通常采用的材料构成。这些材料能够包括在构建夹层结构复合材料时所采用的纸或卡片材料、铝、玻璃纤维或任何其它类型的材料。

第一开放式单元型芯板构建有具有从板的至少一个突起和进入板的至少一个槽的板的至少一个边。突起和槽具有基本上相同的构造。这使得一个型芯板的突起能够延伸到相邻型芯板的槽中。在其它实施方式中，第一开放式单元型芯板能够构建有具有从型芯板的多个突起和进入型芯板的多个槽的边。

第二开放式单元型芯板同样构建有具有从板的至少一个突起和进入板的至少一个槽的板的至少一个边。再次，第二型芯板的突起和槽具有基本上相同的构造。并且，第二型芯板的突起和槽具有与第一型芯板的突起和槽基本上相同的构造。在其它实施方式中，第二开放式单元型芯板能够构建有具有从型芯板的多个突起和进入型芯板的多个槽的边。