[发明专利]抗裂复合层压体

说明书

背景技术

纤维增强层压复合体因为它们通常表现出一个或多个期望的特性，诸如轻质、增加的耐用性和高强度重量比而在各种应用中使用。复合物品中可能出现的一个问题是沿着纤维的定向不受控制的开裂，尤其是如果物体以足够的质量和/或能量撞击复合物品以生成基本上或者完全穿透复合体的大缺口或者孔。尽管在一些情况下这样的损伤可能较小或者甚至主要是刺激性的，但是如果复合品是，例如，飞机的机翼蒙皮，这样的损伤可能具有灾难性的后果。

因此，本领域需要一种复合品，其在被物体撞击时不会表现出沿着纤维的定向的不受控制的开裂。

发明内容

提供本概述以便用简化的形式介绍将在以下详细说明中进一步描述的一些概念的选择。本发明内容并不旨在用于限制所要求保护主题的范围。本文中描述的概念和技术用于提供改进的复合层压体、制造复合层压体的方法、以及使用复合层压体的至少一个实例。

复合层压体具有嵌入基体中的许多的增强纤维。在一个应用中，第一多个增强纤维通常与3至8度的范围内的定向平行，第二多个增强纤维通常与-3至-8度的范围内的定向平行，第三多个增强纤维通常与10至40度的范围内的定向平行，第四多个增强纤维通常与-10至-40度的范围内的定向平行，以及第五多个增强纤维通常与大约90度的定向平行。

一种制造复合层压体的方法使增强纤维嵌入基体中，第一多个增强纤维通常与3至8度的范围内的定向平行，第二多个增强纤维通常与-3至-8度的范围内的定向平行，第三多个增强纤维通常与10至40度的范围内的定向平行，第四多个增强纤维通常与-10至-40度的范围内的定向平行，以及第五多个增强纤维通常与大约90度的定向平行，定向是相对于预定的轴的。

一种飞机具有机身、操作性地连接至机身的机翼组件、以及至少结合至机身或者机翼组件的选择的部分的复合层压体。复合层压体具有嵌入基体中的增强纤维，第一多个增强纤维通常与3至8度的范围内的定向平行，第二多个增强纤维通常与-3至-8度的范围内的定向平行，第三多个增强纤维通常与10至40度的范围内的定向平行，第四多个增强纤维通常与-10至-40度的范围内的定向平行，以及第五多个增强纤维通常与大约90度的定向平行，定向是相对于预定的轴的。

例如但不限于，基体可以是环氧树脂、聚合物、金属或者陶瓷。在一个配置中，纤维被定位以基本具有以下一般定向：5度、-5度、30度、-30度和90度。在另一个配置中，纤维被定位以基本具有以下一般定向：5度、-5度、20度、-20度和90度。

已经讨论的特征、功能和优势可以在本公开内容的各种配置中独立地实现或者可以结合在其他配置中，可以参考以下描述和附图了解本公开内容的更多细节。

附图说明

图1是示例性复合面板中的示例性大缺口损伤的示图。

图2示出一些复合测试面板的抗张强度与α叠层或者纤维的百分比之间的关系。

图3是一个示例性复合层压体的部分分解的等距视图，所述复合层压体如本文中公开的那样被修改以改善抗从大缺口损伤纵向的开裂。

图4是其蒙皮的一部分由复合层压体构成的示例性飞机的示图。

具体实施方式

以下具体的描述涉及复合层压体，用于产生复合层压体的方法以及复合层压体的使用。在以下详细说明中，参考形成本公开内容的一部分的附图并且通过示图、具体配置、或者实例来示出。遍及几个附图，相同的标号表示相同元件。

复合层压体，还已知为碳纤维增强聚合物，包括嵌入基体中的碳增强纤维，所述基体为诸如环氧树脂、聚合物、金属或者陶瓷。通常被简称为“树脂”的聚合树脂包括，但不限于，环氧树脂、聚合物、聚酯、乙烯基酯或者尼龙。这些复合层压体提供高强度重量比并且常常用于，例如而不限于，航空航天应用、汽车、帆船、体育用品、自行车、摩托车、电子设备的外壳、及其他军事的、工业的和消费者应用。纤维提供纵向方向上(而不是交叉纤维方向上)的强度，因此层压体通常包括在不同方向上，通常相对于张力轴成0度、±45度和90度的纤维层。这样的复合层压体可以由多层或者接合在一起的叠层形成，每一层是嵌入基体中的多个纤维。