[发明专利]用于固结编织纤维的预成型件的方法和装置

说明书

本申请涉及用于固结编织纤维的预成型件的方法和装置。提供了用于固结编织纤维的预成型件(160)的系统和方法。一个实施例是一种方法，该方法包括：获取(202)包括已经被编织成具有闭合横截面(162)的形状的不定向材料的纤维的编织的预成型件，将编织的预成型件布置(204)在芯轴(150)内，将充气的气囊(170)布置(206)在编织的预成型件的闭合横截面内，以及经由气囊对编织的预成型件反复施加(208)压力，以使编织的预成型件紧靠芯轴而固结。

技术领域

本公开涉及制造领域，并且尤其涉及复合材料的制造。

背景技术

编织纤维增强复合零件可用于多种目的。例如，编织的复合零件可形成用于在飞机之间或飞机内部运输喷气燃料的燃料进料管。尽管编织的复合零件提供了大量的强度，但是这些复合零件可能难以制造。例如，在固结期间，用于编织复合零件的预成型件可能在编织中彼此交叉的纤维之间的相交处表现出剪切锁定，或者可能遇到摩擦锁定问题。如果遇到这种情况，则所得复合零件的编织物可能会不均匀或超出公差，这需要对复合零件进行返工或丢弃。

维基百科上的“[a]自动纤维放置”描述了“自动纤维放置(AFP)，也称为高级纤维放置，是一种制造复合材料的高级方法”。

高地复合材料的“编织复合材料”描述：“与使用更常规方法由复合材料或金属制成的相同结构相比，[b]编织复合材料更坚固，更坚韧，并且更能承受损伤”。

“QISO编织三轴织物”描述了“准各向同性织物在单层编织层中保持平衡”。

因此，期望具有一种其至少考虑以上讨论的一些问题以及其他可能的问题的方法和装置。

发明内容

本文所述的实施例提供了用于复合零件的编织的预成型件的脉冲压力固结。通过反复增加和减小施加的固结压力，织造中遇到摩擦锁定或剪切锁定的区域会松弛，释放锁定并在下一次施加压力时使固结得以继续。

一个实施例是用于固结编织纤维的预成型件的方法。该方法包括：获取包括已经被编织成具有闭合横截面的形状的不定向材料的纤维的编织的预成型件，将编织的预成型件布置在芯轴内，将充气的气囊布置在编织的预成型件的闭合横截面内，以及经由气囊对编织的预成型件反复施加压力，以使编织的预成型件紧靠芯轴而固结。

另一实施例是体现编程指令的非暂时性计算机可读介质，该编程指令在由处理器执行时可操作用于执行用于固结编织纤维的预成型件的方法。该方法包括：获取包括已经被编织成具有闭合横截面的形状的不定向材料的纤维的编织的预成型件，将编织的预成型件布置在芯轴内，将充气的气囊布置在编织的预成型件的闭合横截面内，以及经由气囊对编织的预成型件反复施加压力，以使编织的预成型件紧靠芯轴而固结。

另一实施例是用于固结编织纤维的预成型件的装置。该装置包括：芯轴，其尺寸适于接收编织的预成型件，气囊，其尺寸适于安装在编织的预成型件的闭合横截面内，以及控制器，其通过气囊向预成型件反复施加压力，以使编织的预成型件紧靠芯轴而固结。

另一实施例是用于固结编织的预成型件的方法。该方法包括：获取包括已经被编织成具有闭合横截面的形状的不定向材料的纤维的编织的预成型件，增加施加到编织的预成型件上的固结力，并确定编织的预成型件中的纤维是否被剪切锁定。响应于确定编织的预成型件中的纤维未被剪切锁定，该方法包括进一步增加固结力。响应于确定编织的预成型件中的纤维被剪切锁定，该方法还包括减小固结力。

下面可以描述其他说明性实施例(例如，与前述实施例有关的方法和计算机可读介质)。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，可以参考以下描述和附图来查看其进一步的细节。

附图说明

现在仅通过举例的方式并参考附图来描述本公开的一些实施例。在所有附图上，相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。