[发明专利]复合风扇罩的周向加劲肋

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及用于复合预型件的周向加劲肋，特别涉及用于制造预型件，该预型件可以进行处理以形成喷气飞机发动机风扇罩(fancase)预型件。

参考引用

文中针对产品所提及的所有专利、专利申请、文档、引文、厂家使用说明、说明书、产品技术规格、以及产品图表，在此以引用的方式并入本文，并且可以在本发明的实践中采用。

发明背景

当前，广泛使用加强复合材料来生产结构组件，特别在期望结构组件具有重量轻、牢固、坚韧、耐热、自支撑并且适于形成及成形这些特性的应用中。

在这方面，轮廓织造预型件用来在树脂传递模塑制品例如喷气发动机风扇罩中提供纤维加强。这种预型件设计为，将它们缠绕到适当确定尺寸的心轴上时，具有特定的横截面形状。这些形状通常可以描述为在任一端部带有整体凸缘的可变厚度筒体区段。

通常，这种预型件由织物构成，该织物由呈现出期望的物理性能、热性能、化学性能和/或其它性能的材料(诸如玻璃、碳、陶瓷、芳族聚酰胺、聚乙烯和/或其它材料)织造而成，其中首要性能是抵抗应力失效(stress failure)的高强度。通过使用这种织物(其最终成为成品组件的构成部件)，复合预型件将织物的期望特性如极高的强度赋予成品复合制品。通常会特别注意保证所选择织物的性能能够得到最佳利用。

在构造出期望的预型件之后，进行模塑或致密化操作，可以引入树脂基质材料并使其进入织造预型件，从而，典型地，使预型件包埋在树脂基质材料中，树脂基质材料填充预型件构成部件之间的空隙区域。树脂基质材料可以是广泛多样材料中的任意材料，诸如环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、乙烯基酯、陶瓷、碳和/或其它材料，这些材料也表现出期望的物理性能、热性能、化学性能和/或其它性能。选择用作树脂基质的材料与加强预型件的材料可以相同也可以不同，并且，可以具有或者不具有相当的物理性能、化学性能、热性能或其它性能。然而，通常地，它们不是相同的材料，或者不具有相当的物理性能、化学性能、热性能或其它性能，这是因为，使用复合材料时，通常目的首先是在成品中获得性能的组合，而这种性能组合无法通过单独使用一种组分材料获得。这样进行组合，然后，通过热固或其它已知方法，可以使织造预型件和基质材料在相同操作中固化和稳定化，然后进行生产期望组件的其它操作。在这一点上应当注意到，在这样固化之后，基质材料中的硬化团块通常非常牢固地粘附于加强材料(例如，织造预型件)。结果，特别地，经由纤维之间作为粘合剂的其基质材料，成品组件上的应力可以有效地传递至预型件的组分材料，并由其承受。

用于喷气发动机的风扇罩，诸如图1中所示的示例，使用了提供纤维加强的轮廓织造预型件，然后，进行浸渍，例如通过树脂传递模塑，在本领域是已知的。使用这类预型件提供了多个优点，其中一些优点是：在周向和轴向设置连续纤维；通过消除切割和褶缝(darting)，使接触劳动最少化；以及，通过消除有关切割和褶缝的需求，最小化加工浪费。

发明内容

然而，虽然现行预型件适合于许多应用，但还有一些情形，其中风扇罩在一个或多个轴向部位要求额外的周向或轴向加劲肋。因此，提供一种轮廓织造预型件，其以用来改进预型件强度和/或动态性能的中间周向加劲肋进行加强，会是本领域的进步。当用于风扇罩时，这种加劲肋也可以用作安装点，用于风扇罩本身，或者用于安装辅助设备。本公开内容描述了包括周向加劲肋的几种改进预型件组件，以及其制造方法。

本发明的一种示例性实施例是一种织造预型件，包括连续单层或多层织物的一个或多个缠绕，以围绕适当设计心轴的中心线形成筒状围面或环。织物的缠绕可以形成布置在织造织物第一边缘上的整体凸缘，其形成围绕中心线的第一边围(edge circumference)。织物的缠绕还可以形成布置在织造织物第二边缘上的整体凸缘，其形成围绕中心线的第二边围。

虽然织物的缠绕描述为形成“筒状”围面(circumference)，预型件通常构造为带有圆筒壁的圆筒，圆筒壁可以凸出、凹进，或者在一些区域凸出而在其它区域凹进。本文全篇中，根据预型件形状方面的变化的描述，使用术语：筒、筒状、及其变化用语。