[发明专利]复合壁组件边缘接头及装配复合壁组件边缘接头的方法

说明书

一种复合壁组件边缘接头及装配复合壁组件边缘接头的方法，该复合壁组件边缘接头包括固定到第一复合面板的第一复合堆积垫，其中第一复合堆积垫具有第一锥形区段，第一锥形区段具有在第一方向上延伸的第一倾斜表面，并且第一复合堆积垫具有第二区段，第二区段从第一锥形区段延伸，第二区段具有第二表面，第二表面在不同于第一方向的朝向第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。该组件还包括复合凹槽芯构件，其具有：固定到第一锥形区段的锥形第一部分；固定到第一复合面板的第二部分；以及第三部分，第三部分在远离锥形第一部分朝向固定到第二区段的第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。

相关申请的交叉引用

本申请为2017年2月14日提交的美国专利申请第15/432,024号和2017年3月24日提交的美国专利申请第15/468,793号的部分继续申请。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于复合材料的边缘接头，并且更具体地涉及一种边缘接头和装配用于复合夹层壳体边缘的边缘接头的方法。

背景技术

正在开发复合结构以取代用于太空运载火箭的铝部件。用更轻、成本更低、导热性更低的复合部件代替铝部件可以实现更大的有效载荷、由于推进剂蒸发减少而降低运营成本并具有更长的使命。

在复合结构的构造中，采用了复合凹槽芯夹层壳体壁组件。例如，这些壁组件被用于火箭的外部结构壁组件的构造中或被用于低温容器组件的构造中。壁组件的区段用接头边缘结构连接在一起，以连接正在装配的结构的邻接区段。例如，由于遇到和需要比原来用在较小火箭或位于叠层中较高位置的结构更高的线路载荷需求，需要改进的边缘接头构造来用复合凹槽芯夹层壳体壁区段构建结构组件。

最初开发的较轻载荷壳体边缘接头在间歇地隔开的壳体边缘增强件之间需要相对大的开口，以允许抽出工具。由于相对大的开口，该构造不允许更紧密间隔的紧固件，这可能需要必需承载更高载荷能力的接头。较轻载荷壳体边缘连接构造也迫使载荷进入结构的位于凹槽的端部处的面板中，这需要定位原来的接头未设计的局部加倍器来承载较高的载荷。

需要一种改进的用于复合凹槽芯夹层壳体壁的壳体边缘接头，并且需要一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法，其将提供改进的载荷承载能力，使得可以承载和分布更多的载荷，允许附加的和更紧密间隔的紧固件。这种改进的用于增加的载荷能力的壳体边缘接头性能需要在使交通工具重量的增加最小化的情况下完成。

发明内容

一种复合壁组件边缘接头的示例包括固定到第一复合面板的第一复合堆积垫(buildup pad)。第一复合堆积垫具有第一锥形区段，所述第一锥形区段具有在第一方向上延伸的第一倾斜表面，并且所述第一复合堆积垫具有第二区段，所述第二区段从所述第一锥形区段延伸、具有在不同于第一方向的朝向第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸的第二表面。复合壁组件边缘接头还包括复合凹槽芯构件，所述复合凹槽芯构件包括：锥形第一部分，固定到第一复合堆积垫的第一锥形区段；第二部分，所述第二部分在远离所述锥形第一部分的第三方向上延伸并固定到第一复合面板；以及第三部分，所述第三部分在远离所述锥形第一部分朝向固定到第一复合堆积垫的第二区段的第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。

一种用于装配复合壁组件边缘接头的方法的示例包括：将第一复合堆积垫堆叠到第一复合面板上，其中所述第一复合堆积垫具有第一锥形区段，所述第一锥形区段具有在第一方向上延伸的第一倾斜表面，并且所述第一复合堆积垫具有第二区段，所述第二区段从所述第一锥形区段延伸并具有第二表面，所述第二表面在不同于所述第一方向的朝向所述第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸。所述方法还包括堆叠复合凹槽芯构件，这包括：将锥形第一部分定位到第一复合堆积垫的锥形第一区段上；将在远离所述第一锥形部分的第三方向上延伸的第二部分定位到第一复合面板上；以及将在远离所述第一锥形部分朝向所述第一复合面板的第一端部的第二方向上延伸的第三部分定位到所述第一复合堆积垫的第二区段上。