用于将两个平面纤维复合结构性部件彼此连结的方法技术

一种用于将两个平面纤维复合结构性部件彼此连结的方法，包括：在支撑托具的顶部上，将两个结构性部件中的下结构性部件布置在上结构性部件下方，使得两个结构性部件沿着连结区域彼此重叠，其中，连结区域内的下结构性部件的端部区段邻接上结构性部件与支撑托具之间的限定间隙，上结构性部件不由支撑托具支撑，限定间隙在下结构性部件的端部区段的相反侧上邻接上结构性部件的填充部分或邻接由支撑托具支撑的平面填充元件；以及在连结区域内通过施加温度和压力至结构性部件将下结构性部件连结至上结构性部件，限定间隙的宽度选择成使得上结构性部件在压力下沿着限定间隙弹性地变形并且向下弯曲至限定间隙中，上结构性部件沿着限定间隙抵接支撑托具。件沿着限定间隙抵接支撑托具。件沿着限定间隙抵接支撑托具。

【技术实现步骤摘要】
用于将两个平面纤维复合结构性部件彼此连结的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于将两个基本上平面的纤维复合结构性部件彼此连结的方法。本专利技术特别涉及一种用于将飞行器的两个蒙皮区段彼此连结的方法。

技术介绍

[0002]飞行器机身通常被分成沿着飞行器的轴向方向彼此前后布置的机身区段，每个机身区段由一组结构性部件构成，这些结构性部件除其他外包括由金属或复合材料制成的蒙皮。蒙皮对应于机身的外壳。所述蒙皮刚性地链接至纵梁，纵梁是基本上平行于机身的主轴线定位的纵向结构性构件。纵梁在纵向方向上增强并加强蒙皮。通过将蒙皮链接至一个或多个框架来获取横向刚度，这些框架通常基本上为圆形或椭圆形。
[0003]机身区段的蒙皮通常通过将两个半壳或更小的蒙皮部分沿着飞行器的周向彼此连结而形成。在纤维复合材料(例如具有热固性基体)的情况下，一个或多个粘合剂层(例如粘合剂膜或箔片)通常被置于沿着轴向方向定向的蒙皮部分的重叠区域之间。然后在高压釜内在施加温度和压力下固化该组件。此外，蒙皮层通常通过多个机械紧固件、特别是铆钉和/或螺栓彼此紧固。通常，蒙皮部分和粘合剂层由附加层(例如止裂件、纤维增强层、防雷层等)所补充。许多单独的层可能导致在厚度方向上制造公差不利地累积，这可能难以在不产生用于制造过程的显著成本的情况下在结合过程中进行补偿。

技术实现思路

[0004]在此背景下，本专利技术的目的是找到用于补偿这些公差中的至少一些公差的简单的解决方案。
[0005]此目的是通过具有以下特征的方法实现的。
[0006]根据本专利技术，一种用于将两个平面的纤维复合结构性部件、特别是飞行器的两个蒙皮区段彼此连结的方法，该方法包括：在支撑托具的顶部上，将两个结构性部件中的下结构性部件布置在两个结构性部件中的上结构性部件下方，使得两个结构性部件沿着连结区域彼此重叠，其中，连结区域内的下结构性部件的端部区段邻接上结构性部件与支撑托具之间的限定间隙，其中，上结构性部件不由支撑托具支撑，其中，限定间隙在下结构性部件的端部区段的相反侧上邻接上结构性部件的填充部分或邻接由支撑托具支撑的平面填充元件；以及在连结区域内通过施加温度和压力至结构性部件将下结构性部件连结至上结构性部件，其中，限定间隙的宽度选择成使得上结构性部件在压力下沿着限定间隙弹性地变形并且向下弯曲至限定间隙中，使得上结构性部件沿着限定间隙抵接支撑托具，从而在施加压力期间补偿结构性部件之间的厚度公差。
[0007]因此，本专利技术的一个想法是通过利用结合/固化过程期间两个部分中的一个部分的特定且受控的弹性变形减少在连结、结合和/或固化过程后潜在残余的力，特别是在连结表面和靠在支撑托具顶部上的边缘处。例如可以在热固性基体材料的情况下在高压釜过程期间使用这个原理。一旦移除压力并且完成连结过程，弹性变形将恢复到初始形状。然而，
变形将在连结过程期间以受控的方式在支撑托具的顶部的两个部件之间的连结界面处补偿任何公差。
[0008]因此，本专利技术有意地在下结构性部件的端部区段与支撑托具上搁置在该端部区段旁边的上结构性部件的一部分之间提供足够大的间隙，使得可以使用位于中空区域上方的材料的弹性来补偿连结过程中的公差。在此要理解的是，上结构性部件不一定必须经由一体形成的填充部分直接搁置在支撑托具上。这个功能也可以通过独立的平面填充元件来实现，该独立的平面填充元件搁置在支撑托具顶部上的上结构性部件下面，用于相同的目的，即在支撑托具顶部的两个部件之间提供平齐过渡(直至公差)。
[0009]在以下描述中可以找到本专利技术的有利实施例和改进。
[0010]根据本专利技术的实施例，限定间隙的宽度可以根据施加的压力、上结构性部件的材料、限定间隙上方的上结构性部件的厚度和/或结构性部件的预期公差来限定。
[0011]因此，间隙的大小受与固化过程的特定方面相关的多个不同参数的影响，特别是压力以及所结合部件的配置(材料、尺寸、几何形状等)。
[0012]根据本专利技术的实施例，两个结构性部件可以通过粘合剂彼此结合，在连结之前该粘合剂在连结区域内被置于两个结构性部件之间。
[0013]例如，在施加温度和压力之前，可以将粘合剂箔片或膜布置在两个结构性部件之间，该粘合剂箔片或膜于是沿着相应相对的连结表面将两个部件彼此结合。
[0014]根据本专利技术的实施例，该方法可以进一步包括在连结之前和/或期间将插入元件暂时定位在限定间隙内以控制粘合剂在限定间隙处的泄漏。
[0015]插入元件可以具有与限定间隙基本上相同的水平延伸，使得粘合剂基本上不会在间隙处从两个部件之间的匹配界面泄漏。
[0016]根据本专利技术的实施例，结构性部件可以在相应相对的连结表面处遵循台阶形形状，使得结构性部件沿着台阶形形状彼此互补地形成。除了构成下结构性部件的端部区段的最后的台阶，结构性部件可以在由台阶形形状限定的每个单独的台阶处经由机械紧固件连接。
[0017]本专利技术的这个实施例能够沿着下结构性部件的台阶和下结构性部件的端部区段使铆钉排分开，然后将该端部区段用作粘合剂预连接部。粘合剂预连接部应该尽可能地薄，以便最佳地从结构性部件传递荷载并将荷载传递至结构性部件并且使沿着部件结合表面的剪力最小化，否则可能会剥离部件的材料并不利地影响结合的耐久性。另一方面，为了安全地设置埋头铆钉穿过材料层，材料应具有最小厚度，使得头部以及铆钉本体的至少一些剩余的圆柱体部分可以被容纳在相应的材料中。因此，两个方面都具有不同且互斥的要求。为了改善这种情况，本解决方案有效地使台阶形构型的最后一排铆钉与粘合剂预连接部分离，从而为螺栓结合的接头的质量提供益处。
附图说明
[0018]将参考附图中描绘的示例性实施例更详细地解释本专利技术。
[0019]将附图包括在内是为了提供对本专利技术的进一步理解，并且附图被并入并构成本说明书的一部分。附图展示了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。本专利技术的其他实施例和本专利技术的许多预期优点将容易理解，因为通过参考下面的详细描述这些
实施例和优点将变得更容易了解。附图的元件不一定相对于彼此成比例。在附图中，相似的附图标记表示相似的或功能上相似的部件，除非另有说明。
[0020]图1示意性地描绘了用于将两个平面的结构性部件彼此连结的示例性布置的截面视图。
[0021]图2示意性地描绘了用于以根据本专利技术的实施例的方法将两个平面的结构性部件彼此连结的布置的截面视图。
[0022]图3示意性地描绘了用于以根据本专利技术另一个的实施例的方法将两个平面的结构性部件彼此连结的布置的截面视图。
[0023]图4示出了具有基于图2和图3的布置而形成的主要结构性部件的飞行器。
[0024]图5示出了图2和图3中所使用的方法的示意性流程图。
具体实施方式
[0025]尽管本文中展示并描述了特定实施例，但是本领域的普通技术人员应该理解的是，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以用各种替代性的和/或等效的实施方式来代替所示出并描述的特定实施例。一般来说，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于将两个基本上平面的纤维复合结构性部件(1，2)、特别是飞行器(100)的两个蒙皮区段彼此连结的方法(M)，所述方法包括：在支撑托具(3)的顶部上，将所述两个结构性部件(1，2)中的下结构性部件(1)布置(M1)在所述两个结构性部件(1，2)中的上结构性部件(2)下方，使得所述两个结构性部件(1，2)沿着连结区域(4)彼此重叠，其中，所述连结区域(4)内的所述下结构性部件(1)的端部区段(1a)邻接所述上结构性部件(2)与所述支撑托具(3)之间的限定间隙(5)，其中，所述上结构性部件(2)不由所述支撑托具(3)支撑，其中，所述限定间隙(5)在所述下结构性部件(1)的端部区段(1a)的相反侧上邻接所述上结构性部件(2)的填充部分(2a)或邻接由所述支撑托具(3)支撑的平面填充元件(6)；以及在所述连结区域(4)内通过施加温度和压力(P)至所述结构性部件(1，2)将所述下结构性部件(1)连结(M2)至所述上结构性部件(2)，其中，所述限定间隙(5)的宽度(W)选择成使得所述上结构性部件(2)在所述压力(P)下沿着所述限定间隙(5)弹性地变形并且向下弯曲至所述限定间隙(5)中，使得所述上结构性部件沿着所述限定间隙(5)抵接...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：