BR102014021244B1

BR102014021244B1 - Compósito laminado de preenchimento de raios, e, método para formação de um compósito laminado de preenchimento de raios

Info

Publication number: BR102014021244B1
Application number: BR102014021244-2A
Authority: BR
Inventors: Kirk B. Kajita; Douglas A. Frisch
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2020-08-04
Also published as: US20150125655A1; CA2857783A1; PT2871050T; CN104786525B; RU2664524C2; CN104786525A; JP2015098166A; EP2871050B1; BR102014021244A2; EP2871050A1; ES2622357T3; RU2664524C9; KR20150053222A; AU2014203585B2; KR101999577B1; US9359060B2; JP6505997B2; CA2857783C; RU2014126644A; AU2014203585A1

Abstract

compósito laminado de preenchimento de raios, e, método para formação de um compósito laminado de preenchimento de raios a compósito laminado de preenchimento de raios para uma estrutura compósita tem um conjunto de dobras empilhadas tendo uma pluralidade de pilhas de dobras de preenchimento de raio laminadas cortadas em uma largura desejada e tendo uma desejada orientação de dobra. o compósito laminado de preenchimento de raios tem ainda um elemento de preenchimento conformado geometricamente posicionado em um desejado local sobre uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas. o elemento de preenchimento conformado geometricamente deforma uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas, empilhado sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção do conjunto de dobras empilhadas mudam de direção e têm um componente de direção incluindo uma direção horizontal e uma direção vertical. o compósito laminado de preenchimento de raios tendo um formato substancialmente correspondente a uma região de preenchimento de raio da estrutura compósita.

Description

FUNDAMENTOS 1) Campo da Descrição

[0001] A descrição se refere geralmente a estruturas compósitas e métodos, e mais especificamente, a preenchimentos de raio compósitos, laminados, para estruturas compósitas, tais como estruturas para aeronave, e métodos de formação dos mesmos.

2) Descrição da Técnica Relacionada

[0002] Estruturas compósitas, tais como estruturas feitas de materiais plásticos reforçados com fibras de carbono (CFRP), podem ser usadas em uma ampla variedade de aplicações, incluindo na fabricação de aeronaves, veículos espaciais, helicópteros, embarcações, automóveis, caminhões, e outros veículos e estruturas, devido às suas altas razões de resistência para peso, resistência à corrosão e outras propriedades favoráveis. Em particular, na construção de aeronaves, as estruturas compósitas podem ser usadas para formar as seções de cauda, asas, fuselagem e outros componentes.

[0003] Quando os elementos estruturais compósitos são unidos conjuntamente, tais como enrijece dores de reforço ou longarinas unidos a painéis de revestimento compósitos, interstícios ou regiões de espaço vazio, tipicamente referidos como "regiões de preenchimento de raio" ou "regiões de noodle", podem estar presentes ao longo de linhas de ligação entre os elementos estruturais compósitos. Elementos de preenchimento de raio ou "macarrões" feitos de material compósito ou material adesivo/epóxi e tendo uma seção transversal geralmente triangular podem ser usados para encher as regiões de preenchimento de raio ou regiões de noodle, a fim de prover reforço estrutural adicional para tais regiões.

[0004] O elemento de preenchimento de raio ou noodle usado para preencher a região de preenchimento de raio ou região de noodle pode ser na forma de um compósito laminado de preenchimento de raios. Tais conhecidos preenchimentos de raio compósitos, laminados, podem ser feitos de laminados formados de dobras de compósito empilhadas. Todavia, durante a cura de fabricação e estágios de ciclagem térmicos de tais conhecidos preenchimentos de raio compósitos, laminados, tais como usados nas estruturas compósitas incluindo enrijecedores de reforço ou longarinas, deslaminação ou a separação de dobra pode ocorrer nos preenchimentos de raio compósitos, laminados. Geralmente, tal deslaminação ocorre em uma terça parte superior da área perto da ponta do compósito laminado de preenchimento de raios e pode ocorrer mais frequentemente em maiores preenchimentos de raio compósitos, laminados. Tal deslaminação é tipicamente causada por uma diferença no coeficiente de expansão térmica (CTE) entre as dobras adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios, isto é, dobras de invólucro, e o compósito laminado de preenchimento de raios.

[0005] As soluções conhecidas que abordam tal deslaminação do compósito laminado de preenchimento de raios existem. Por exemplo, uma de tal solução conhecida envolve mostrar que a deslaminação do compósito laminado de preenchimento de raios não é prejudicial. Todavia, tal solução conhecida pode adicionar risco, uma vez que pode ser difícil mostrar que a deslaminação não irá crescer até um tamanho prejudicial sob condições ambientais e de carregamento por toda a vida útil de uma estrutura compósita.

[0006] Assim, é desejável se poder solucionar o problema de deslaminação de preenchimentos de raio compósitos, laminados, usados em estruturas compósitas, tais como enrijecedores de reforço e longarinas. Consequentemente, existe uma necessidade na técnica por aperfeiçoados preenchimentos de raio compósitos, laminados, e métodos de formação dos mesmos, que provêm vantagens sobre os conhecidos elementos, conjuntos e métodos.

SUMÁRIO

[0007] Esta necessidade por aperfeiçoados preenchimentos de raio compósitos, laminados, e métodos de formação dos mesmos é satisfeita. Como discutido na descrição detalhada dada abaixo, modalidades dos aperfeiçoados preenchimentos de raio compósitos, laminados, e métodos de formação dos mesmos, podem prover significantes vantagens sobre os conhecidos elementos, conjuntos e métodos.

[0008] Em uma modalidade da descrição, é provido um compósito laminado de preenchimento de raios para uma estrutura compósita. O compósito laminado de preenchimento de raios compreende um conjunto de dobras empilhado. O conjunto de dobras empilhadas compreende uma pluralidade de pilhas de dobras de preenchimento de raio laminadas cortadas em uma largura desejada e tendo uma desejada orientação de dobra.

[0009] O compósito laminado de preenchimento de raios compreende adicionalmente um elemento de preenchimento conformado geometricamente, posicionado em um desejado local sobre uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas. O elemento de preenchimento conformado geometricamente deforma uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas, empilhado sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção do conjunto de dobras empilhadas mudam de direção e têm um componente de direção compreendendo uma direção horizontal e uma direção vertical. O compósito laminado de preenchimento de raios tem um formato substancialmente correspondente a uma região de preenchimento de raio da estrutura compósita.

[00010] Em outra modalidade da descrição, é provido um conjunto compósito de aeronave. O conjunto compósito de aeronave compreende uma estrutura compósita. A estrutura compósita compreende uma região de preenchimento de raio e uma pluralidade de dobras de invólucro adjacentes à região de preenchimento de raio.

[00011] O conjunto compósito de aeronave compreende adicionalmente um compósito laminado de preenchimento de raios tendo um formato substancialmente correspondente à região de preenchimento de raio e preenchimento da região de preenchimento de raio. O compósito laminado de preenchimento de raios compreende um conjunto de dobras empilhado. O conjunto de dobras empilhadas compreende uma pluralidade de pilhas de dobras de preenchimento de raio laminadas cortadas em uma largura desejada e tendo uma desejada orientação de dobra.

[00012] O compósito laminado de preenchimento de raios compreende adicionalmente um elemento de preenchimento conformado geometricamente, posicionado em um desejado local sobre uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas. O elemento de preenchimento conformado geometricamente deforma uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas, empilhado sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção do conjunto de dobras empilhadas mudam de direção e têm um componente de direção compreendendo uma direção horizontal e uma direção vertical.

[00013] Em outra modalidade da descrição, é provido um método de formação de um compósito laminado de preenchimento de raios para uma estrutura compósita. O método compreende a etapa de montagem de uma pluralidade de pilhas de dobras de preenchimento de raio laminadas cortadas em uma largura desejada e tendo uma desejada orientação de dobra para formar um conjunto de dobras empilhado. O método compreende adicionalmente a etapa de assentar uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas sobre um aparelho de conformação. O método compreende adicionalmente a etapa de posicionar um elemento de preenchimento conformado geometricamente em um desejado local sobre a primeira porção do conjunto de dobras empilhadas.

[00014] O método compreende adicionalmente a etapa de assentar uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente e a primeira porção para formar um compósito laminado de preenchimento de raios. O elemento de preenchimento conformado geometricamente deforma a segunda porção, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção mudam de direção e têm um componente de direção compreendendo uma direção horizontal e uma direção vertical. O método compreende adicionalmente a etapa de montagem do compósito laminado de preenchimento de raios em uma região de preenchimento de raio de uma estrutura compósita.

[00015] As características, funções, e vantagens que foram discutidas podem ser obtidas independentemente nas várias modalidades da descrição ou podem ser combinadas em ainda outras modalidades, outros detalhes das quais podem ser vistas com referência à seguinte descrição e desenhos.

[00016] Ainda, a descrição compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas: Cláusula 1: Um conjunto compósito de aeronave compreendendo: uma estrutura compósita compreendendo uma região de preenchimento de raio e uma pluralidade de dobras de invólucro adjacentes à região de preenchimento de raio; e, um compósito laminado de preenchimento de raios tendo um formato substancialmente correspondente à região de preenchimento de raio e preenchimento da região de preenchimento de raio, o compósito laminado de preenchimento de raios compreendendo: orientação de dobra; e, um elemento de preenchimento conformado geometricamente, posicionado em um desejado local sobre uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas, o elemento de preenchimento conformado geometricamente deformando uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas, empilhado sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção do conjunto de dobras empilhadas mudam de direção e têm um componente de direção compreendendo uma direção horizontal e uma direção vertical. Cláusula 2: O conjunto compósito de aeronave de acordo com a cláusula 1, em que o compósito laminado de preenchimento de raios compreende adicionalmente um elemento de ponta posicionado sobre uma porção superior do conjunto de dobras empilhadas, o elemento de ponta compreendendo uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, ou uma combinação dos mesmos. Cláusula 3: O conjunto compósito de aeronave de acordo com a cláusula 1, em que o compósito laminado de preenchimento de raios compreende adicionalmente um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, cada um posicionado em um desejado local sobre uma ou mais porções adicionais do conjunto de dobras empilhadas, e cada um do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, deformando ainda uma ou mais respectivas porções adicionais do conjunto de dobras empilhadas, empilhadas sobre os respectivos um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente. Cláusula 4: O conjunto compósito de aeronave de acordo com a cláusula 1, em que o elemento de preenchimento conformado geometricamente compreende uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, ou uma combinação dos mesmos. Cláusula 5: O conjunto compósito de aeronave de acordo com a cláusula 1, em que o elemento de preenchimento conformado geometricamente tem um formato geométrico compreendendo um dentre um formato de triângulo, um formato de triângulo com vértices encurvados, um formato de ponta de seta, um formato de triângulo com vértices removidos, um formato de triângulo com um ou mais lados encurvados, um formato de preenchimento de raio, e um formato de semicírculo. Cláusula 6: O conjunto compósito de aeronave de acordo com a cláusula 1, em que a mudança de direção das dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção minimiza uma diferença no coeficiente de expansão térmica (CTE) e tensão de tração interlaminar entre o compósito laminado de preenchimento de raios e a pluralidade de dobras de invólucro adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios, resultando na eliminação de deslaminação ou uma reduzida deslaminação no compósito laminado de preenchimento de raios.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00017] A descrição pode ser mais bem entendida com referência à seguinte descrição detalhada, tomada em conjunção com os desenhos anexos, que ilustram modalidades preferidas e de exemplo, mas que não são necessariamente desenhadas em escala, nos quais:

[00018] A FIG. 1 é uma ilustração de uma vista em perspectiva de uma aeronave que pode incorporar um ou mais conjuntos compósitos tendo uma ou mais estruturas compósitas com uma modalidade de um compósito laminado de preenchimento de raios da descrição; a FIG. 2A é uma ilustração de um fluxograma de um método de produção e de execução de serviço de aeronave; a FIG. 2B é uma ilustração de um diagrama de blocos de uma aeronave; a FIG. 3 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um conjunto compósito mostrando uma modalidade de um compósito laminado de preenchimento de raios da descrição; a FIG. 4A é uma ilustração de uma vista em perspectiva de uma estrutura compósita na forma de um reforço em T tendo uma região de preenchimento de raio preenchida com uma modalidade de um compósito laminado de preenchimento de raios da descrição; a FIG. 4B é uma ilustração de uma vista secional dianteira ampliada, fragmentada, do compósito laminado de preenchimento de raios da FIG. 4A em um conjunto compósito; a FIG. 5 é uma ilustração de uma vista secional dianteira, ampliada, de uma das modalidades de um compósito laminado de preenchimento de raios da descrição tendo um elemento de preenchimento conformado geometricamente e um elemento de ponta; a FIG. 6 é uma ilustração de uma vista secional dianteira, ampliada, de outra das modalidades de um compósito laminado de preenchimento de raios da descrição tendo dois elementos de preenchimento conformados geometricamente e um elemento de ponta; a FIG. 7 é uma ilustração de uma vista secional dianteira, ampliada, de outra das modalidades de um compósito laminado de preenchimento de raios da descrição tendo dois elementos de preenchimento conformados geometricamente e no elemento de ponta; e, a FIG. 8 é uma ilustração de um fluxograma de uma modalidade de exemplo do método da descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00019] As modalidades descritas serão agora descritas mais completamente daqui em diante com referência aos desenhos anexos, nos quais algumas modalidades, mas não todas das modalidades descritas, são mostradas. Na verdade, várias diferentes modalidades podem ser providas e não devem ser interpretadas como limitadas às modalidades descritas aqui. Ao contrário, essas modalidades são providas de forma que esta descrição será minuciosa e irá transmitir completamente o escopo da descrição para aqueles especializados na técnica.

[00020] Agora com referência às figuras, a FIG. 1 é uma ilustração de uma vista em perspectiva de uma aeronave 10 que pode incorporar um ou mais conjuntos compósitos 26 com uma ou mais estruturas compósitas 28. A estrutura compósita 28 (ver a FIG. 1) pode incorporar uma modalidade de um compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4A-4B, 5- 7), tal como, por exemplo, um compósito laminado de preenchimento de raios 70a (ver a FIG. 5), um compósito laminado de preenchimento de raios 70b (ver a FIG. 6), ou um compósito laminado de preenchimento de raios 70c (ver a FIG. 7), formado por um ou mais modalidades de um método 150 (ver a FIG. 8) da descrição.

[00021] Como mostrado na FIG. 1, a aeronave 10 compreende uma fuselagem 12, um nariz 14, uma cabina de piloto 16, asas 18, um ou mais unidades de propulsão 20, uma porção de cauda vertical 22, e porções de cauda horizontais 24. A aeronave 10 mostrada na FIG. 1 é geralmente representativa de uma aeronave de passageiros comercial tendo um ou mais conjuntos compósitos 26 com uma ou mais estruturas compósitas 28. Todavia, os ensinamentos das modalidades descritas podem ser aplicados a outras aeronaves de passageiros, aeronave de preenchimento, aeronave militar, helicóptero, e outros tipos de aeronave ou veículos aéreos, bem como veículos aeroespaciais, satélites, veículos de lançamento espaciais, foguetes, e outros veículos aeroespaciais, bem como botes e outras embarcações, trens, automóveis, caminhões, ônibus, ou outras estruturas apropriadas tendo um ou mais conjuntos compósitos 26 com uma ou mais estruturas compósitas 28 que podem incorporar uma modalidade do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4A-4B, 5-7) feitas com uma ou mais modalidades do método 150 (ver a FIG. 8) da descrição.

[00022] A FIG. 2A é uma ilustração de um fluxograma de um método de produção e de execução de serviço de aeronave 30. A FIG. 2B é uma ilustração de um diagrama de blocos de uma aeronave 50. Com referência às FIGS. 2A-2B, modalidades da descrição podem ser descritas no contexto de um método de produção e execução de serviço de aeronave 30, como mostrado na FIG. 2A, e a aeronave 50, como mostrado na FIG. 2B. Durante a pré-produção, o método de produção e de execução de serviço de aeronave 30, de exemplo, pode incluir especificação e projeto 32 da aeronave 50 e aquisição de material 34. Durante a produção, a fabricação de componentes e subconjuntos 36 e integração de sistemas 38 da aeronave 50 têm lugar. Em seguida, a aeronave 50 pode passar através de certificação e fornecimento 40 a fim de ser colocada em serviço 42. Enquanto no serviço 42 por um cliente, a aeronave 50 pode ser programada para manutenção e serviço de rotina 44, que pode também incluir modificação, reconfiguração, remodelação, e outros serviços apropriados.

[00023] Cada um dos processos de um método de produção e execução de serviço de aeronave 30 pode ser realizado ou executado por um integrador de sistema, um terceirizado e/ou um operador (por exemplo, um cliente). Para as finalidades desta descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronaves e subcontratadas do sistema principal; um terceirizado pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratadas e fornecedores; e, um operador pode ser uma linha aérea, empresa de aluguel, organização militar, organização de serviço e outros operadores apropriados.

[00024] Como mostrado na FIG. 2B, a aeronave 50 produzida pelo método de produção e de execução de serviço de aeronave 30, de exemplo, pode incluir uma fuselagem 52 com uma pluralidade de sistemas de alto nível 54 e um interior 56. Exemplos da pluralidade de sistemas de alto nível 54 podem incluir um ou mais de um sistema de propulsão 58, um sistema elétrico 60, um sistema hidráulico 62, e um sistema ambiental 64. Qualquer número de outros sistemas pode também ser incluído. Embora um exemplo aeroespacial seja mostrado, os princípios da invenção podem ser aplicados a outras indústrias, como a indústria automotiva.

[00025] Métodos e sistemas incorporados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios do método de produção e serviço 30. Por exemplo, componentes ou subconjuntos correspondentes à fabricação de componentes e subconjuntos 36 podem ser produzidos ou fabricados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 50 está em serviço 42. Também, uma ou mais modalidades de aparelho, as modalidades de método, ou uma combinação dos mesmos, podem ser utilizadas durante a fabricação de componentes e subconjuntos 36 e integração de sistemas 38, por exemplo, por substancialmente acelerar a montagem, ou redução dos custos, da aeronave 50. Similarmente, uma ou mais das modalidades de aparelho, das modalidades de método, ou uma combinação das mesmas, podem ser utilizadas enquanto a aeronave 50 está em serviço 42, por exemplo, e, sem limitação, para a manutenção e serviço de rotina 44.

[00026] Em uma modalidade da descrição, é provido um compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4A-4B, 5-7), isto é, "noodle", para preencher uma região de preenchimento de raio 72 (ver as FIGS. 3, 4A-4B), isto é, "região de noodle", para uma estrutura compósita 28 (ver as FIGS. 3, 4A-4B) em um conjunto compósito 26 (ver as FIGS. 3, 4B). A FIG. 3 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um conjunto compósito 26, tal como um conjunto compósito de aeronave 26a, mostrando uma modalidade de um compósito laminado de preenchimento de raios 70 da descrição.

[00027] Como mostrado na FIG. 3, o conjunto compósito 26 compreende uma estrutura compósita 28 tendo uma região de preenchimento de raio 72. Como ainda mostrado na FIG. 3, a estrutura compósita 28 compreende um compósito laminado de preenchimento de raios 70 que é adjacente às dobras de invólucro 84a, dobras de invólucro 84b e dobras de invólucro 92a da estrutura compósita 28.

[00028] A FIG. 4A é uma ilustração de uma vista em perspectiva de uma estrutura compósita 28, tal como na forma de um reforço em T 76, tendo uma região de preenchimento de raio 72 preenchida com uma modalidade de um compósito laminado de preenchimento de raios 70 da descrição. A FIG. 4B é uma ilustração de uma vista secional dianteira ampliada, fragmentada, do compósito laminado de preenchimento de raios 70 da FIG. 4A em um conjunto compósito 26, tal como um conjunto compósito de aeronave 26a. Como mostrado na FIG. 4B, o compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70a, preferivelmente tem uma configuração 74 substancialmente correspondente ao tamanho e formato da região de preenchimento de raio 72 da estrutura compósita 28.

[00029] Como mostrado na FIG. 4A, a estrutura compósita 28, tal como na forma de reforço em T 76 compreende almas verticais 78, flanges horizontais 80, e transições de flange-alma 82 circundando radialmente o compósito laminado de preenchimento de raios 70. As almas verticais 78 (ver as FIGS. 4A-4B) e os flanges horizontais 80 (ver as FIGS. 4A-4B) preferivelmente compreendem dobras de compósito empilhadas 84 (ver as FIGS. 4A-4B), tais como dobras de invólucro 84a, 84b (ver as FIGS. 3, 4B), adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4A-4B). As dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 4B) preferivelmente têm uma orientação radial 86 (ver a FIG. 4B) estendendo-se em uma direção vertical 118b (ver a FIG. 4B) ou direção substancialmente vertical. Como ainda mostrado na FIG. 4A, os flanges horizontais 80 do reforço em T 76 podem ser unidos em uma interface 88 para um ou mais laminados de base 90 e/ou os painéis de revestimento 96, por exemplo, uma interface de revestimento-reforço.

[00030] Como mostrado na FIG. 4B, o um ou mais laminados de base 90 podem compreender dobras de base compósitas empilhadas 92, tais como na forma de dobras de invólucro 92a, adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70. As dobras de invólucro 92a (ver as FIGS. 3, 4B) preferivelmente têm uma orientação radial 94 (ver as FIGS. 4B, 5-7) estendendo-se em uma direção horizontal 118a (ver a FIG. 4B). Como ainda mostrado na FIG. 4B, o conjunto compósito 26, tal como na forma de conjunto compósito de aeronave 26a, mostra o compósito laminado de preenchimento de raios 70 circundado por longarinas 98.

[00031] Como mostrado nas FIGS. 3, 4B, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 compreende um elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 tendo um formato geométrico 102 (ver a FIG. 4B), um elemento de ponta opcional 104, porções de base 106a, 106b (ver a FIG. 4B), porção superior 106c (ver a FIG. 4B), e um conjunto de dobras empilhadas 108. O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode incorporar um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), posicionados dentro do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7).

[00032] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser formado de um material compósito por quaisquer meios apropriados incluindo, mas não limitados a, pultrusão, extrusão, assentamento manual, assentamento automático, ou qualquer outro processo de conformação apropriado, como descrito em maior detalhe abaixo. O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser formado por primeiramente conformar o conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Como mostrado na FIG. 3, o conjunto de dobras empilhadas 108 preferivelmente compreende uma pluralidade de pilhas 110 (ver também as FIGS. 4B, 5-7) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver também a FIG. 4B), 110b (ver também a FIG. 4B), 110c (ver também a FIG. 6), e/ou HOd (ver também a FIG. 7) cortadas em uma largura desejada 132 e tendo uma desejada orientação de dobra 134.

[00033] A desejada largura 132 (ver a FIG. 3) escolhida a partir de larguras grandes para pequenas e pode ser escolhida para se conformar ao tamanho e formato de um raio 114 (ver a FIG. 4B) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 4B) que é finalmente formado. A desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3) pode ser configurada em qualquer direção de dobra desejada. Por exemplo, a desejada orientação de dobra 134 pode incluir, sem limitação, tais orientações de dobra como +45 graus/- 45 graus, +50 graus/-50 graus, 0 graus, 90 graus, ou outra orientação de dobra apropriada. A título de exemplo, quando usados aqui, "+45 graus" significa que uma dobra é girada por 45 graus no sentido horário e "-45 graus" significa uma dobra é girada por 45 graus no sentido anti-horário. A escolha da desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3) para o conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B) depende da rigidez desejada do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B) em relação à rigidez das dobras de invólucro circundantes 84a, 84b, 92a (ver as FIGS. 3, 4B).

[00034] Como mostrado nas FIGS. 3, 4B, o conjunto de dobras empilhadas 108 preferivelmente compreende uma primeira porção 108a e uma segunda porção 108b. Onde mais do que um dos elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 6, 7) são formados no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 6, 7), uma ou mais dentre a porção adicional 108c (ver a FIG. 6), porção adicional 108d (ver a FIG. 7), ou outras porções adicionais, podem ser formadas a partir da segunda porção 108b (ver as FIGS. 5-7).

[00035] O conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B) pode ser feito do mesmo material ou de material similar de resina e fibras, usado para formar componentes do conjunto compósito 26 (ver as FIGS. 3, 4B), tais como a estrutura compósita 28 (ver as FIGS. 3, 4B), as longarinas 98 (ver a FIG. 4B), os laminados de base 90 (ver a FIG. 4B) e o painel de revestimento 96 (ver a FIG. 4B). Por exemplo, as dobras de compósito empilhadas 84, dobras de base compósitas empilhadas 92, e a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 4B), 110b (ver a FIG. 4B), 110c (ver a FIG. 6), e/ou 110d (ver a FIG. 7) podem ser formados de um material de reforço circundado por, e suportado dentro de, um material de matriz, tal como, por exemplo, um material de pré- impregnado.

[00036] O material de reforço pode compreender fibras de alta resistência, tais como fibras de vidro ou de carbono, grafite, fibra de poliamida aromática, fibra de vidro, ou outro material de reforço apropriado. O material de matriz pode compreender vários materiais de polímero ou resina, tais como epóxi, poliéster, resinas de éster vinílico, polímero de polieteretercetona (PEEK), polímero de polietercetonacetona (PEKK), bismaleimida, ou outro material de matriz apropriado. Quando usado aqui, “pré-impregnado” significa um pano tecido ou entrançado ou material de fita do tipo de roupa, por exemplo, fibras de vidro ou de carbono, que foram impregnados com uma resina não curada ou parcialmente curada, que é suficiente flexível para ser conformado em um formato desejado, “curado", por exemplo, pela aplicação de calor em um forno ou uma autoclave ou outros dispositivos de aquecimento, para endurecer a resina formando uma estrutura reforçada com fibras, forte, rígida.

[00037] As dobras de compósito empilhadas 84, as dobras de base compósitas empilhadas 92, e a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 4B), 110b (ver a FIG. 4B), 110c (ver a FIG. 6), e/ou 110d (ver a FIG. 7) podem ser na forma de uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), ou outra fita apropriada; um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, ou outro tecido apropriado; uma combinação de uma fita ou um tecido do mesmos; ou outro material compósito apropriado.

[00038] Como discutido em maior detalhe abaixo com relação ao método 150, a primeira porção 108a (ver a FIG. 3) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 3) pode compreender três ou quatro dobras com preferivelmente pelo menos uma dobra tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o). Se um processo de assentamento automático é usado para formar o conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 3), a pluralidade de pilhas 110 compreendendo as dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 4B), 110b (ver a FIG. 4B), 110c (ver a FIG. 6), e/ou 110d (ver a FIG. 7) pode ser assentada com dobras simples em qualquer desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3).

[00039] Como mais detalhadamente mostrado nas FIGS. 3, 4B, 5-6 o compósito laminado de preenchimento de raios 70 pode opcionalmente compreender um elemento de ponta 104. O elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-6) é preferivelmente compreendido de uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, uma combinação dos mesmos, ou outro material de fibra apropriado.

[00040] O elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-6) preferivelmente tem uma configuração 105 (ver as FIGS. 4B, 5-6) compreendendo uma dentre uma configuração substancialmente de ponta de seta 105a (ver a FIG. 5), uma configuração de múltiplos triângulos 105b (ver a FIG. 6), ou outra configuração apropriada. Como mostrado na FIG. 5, o elemento de ponta 104, tal como na forma de elemento de ponta 104a, é posicionado sobre uma porção superior 122 do conjunto de dobras empilhadas 108, tal como a porção superior 122 da segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108. Como ainda mostrado na FIG. 5, o elemento de ponta 104a tem uma configuração 105 na forma de uma configuração substancialmente de ponta de seta 105a.

[00041] Como mostrado na FIG. 6, o elemento de ponta 104, tal como na forma de elemento de ponta 104b, é posicionado sobre uma porção superior 122 do conjunto de dobras empilhadas 108, tal como a porção superior 122 da porção adicional 108c do conjunto de dobras empilhadas 108. Como ainda mostrado na FIG. 6, o elemento de ponta 104b tem uma configuração 105 na forma de uma configuração de múltiplos triângulos 105b.

[00042] Como mais detalhadamente mostrado nas FIGS. 3, 4B, 5-7, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 compreendo elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma de um primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, posicionado em um desejado local 120 (ver as FIGS. 5-7) sobre uma primeira porção 108a (ver as FIGS. 5-7) do conjunto de dobras empilhadas 108. Como mostrado na FIG. 5, em uma modalidade, o local desejado 120 sobre a primeira porção 108a do conjunto de dobras empilhadas 108 é preferivelmente um local central 120a ou local substancialmente central, sobre a primeira porção 108a. Todavia, outros desejados locais apropriados podem também ser escolhidos. Uma vez que a deslaminação ou a formação de fissuras nos preenchimentos de raio compósitos, laminados, pode tipicamente começar na porção superior, tal como na metade da porção superior ou terceira parte da porção superior, do compósito laminado de preenchimento de raios, preferivelmente, o um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 4B, 5-7) são posicionados ou localizados na porção superior, tal como a metade da porção superior ou a terceira parte da porção superior, do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5-7).

[00043] Em adição, preferivelmente a segunda porção 108b (ver as FIGS. 4B, 5-7) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 4B, 5-7) na porção superior, tal como a metade da porção superior ou a terceira parte da porção superior, do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5-7), é deformada ou conformada pelo um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 4B, 5-7). O um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 4B, 5-7) preferivelmente deformam ou encurvam a segunda porção 108b (ver as FIGS. 4B, 5-7), e quaisquer porções adicionais 108c (ver a FIG. 6), 108d (ver a FIG. 7), do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 4B, 5-7), que são empilhadas sobre os respectivos elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 4B, 5-7). Esta deformação causa com que as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver as FIGS. 4B, 4-7), 110c (ver a FIG. 6), e/ou 110d (ver a FIG. 7) da segunda porção 108b (ver as FIGS. 4B, 5-7), e quaisquer porções adicionais 108c (ver a FIG. 6), 108d (ver a FIG. 7), do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 4B, 5), se encurvem e mudem de direção e tenham um componente de direção 116 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) compreendendo uma direção horizontal 118a (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e uma direção vertical 118b (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), de forma a substancialmente coincidirem com a direção vertical 118b (ver a FIG. 4B) das dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 4B) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Quando usado aqui, "direção horizontal" significa uma direção horizontal ou substancialmente horizontal, e paralela ou substancialmente paralela a um nível do solo, e perpendicular ou substancialmente perpendicular a uma direção vertical. Quando usada aqui, "direção vertical" significa uma direção vertical ou substancialmente vertical, e normal ou perpendicular ou substancialmente normal ou substancialmente perpendicular, a uma direção horizontal.

[00044] Como mostrado na FIG. 3, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 pode compreender ainda um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100, tais como o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b (ver também a FIG. 6), ou o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c (ver também a FIG. 7), ou outro apropriado elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100. Como mostrado na FIG. 6, o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b é preferivelmente posicionado em um desejado local 124 sobre a segunda porção 108b e dentro e abaixo da porção adicional 108c. Ainda, como mostrado na FIG. 7, o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c é preferivelmente posicionado em um desejado local 126 sobre a segunda porção 108b e in e abaixo a porção adicional 108d.

[00045] O elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, 100a (ver a FIG. 3) e quaisquer elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100, 100b, 100c (ver a FIG. 3) são, cada, preferivelmente compreendidos de uma pluralidade de fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3), uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, uma combinação dos mesmos, ou outro material de fibra apropriado. As fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3) preferivelmente substancialmente correm para baixo por um comprimento da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4A).

[00046] Em uma modalidade, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, 100a (ver a FIG. 3) e quaisquer elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100, 100b, 100c (ver a FIG. 3) podem ser compreendidos de fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3) tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o). Preferivelmente, as fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3) são formadas usando um processo de pultrusão e um aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3), como discutido em maior detalhe abaixo.

[00047] O elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, 100a (ver a FIG. 3) e quaisquer elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100, 100b, 100c (ver a FIG. 3) preferivelmente, cada, têm um formato geométrico 102 (ver as FIGS. 4B, 5- 7). O formato geométrico 102 (ver as FIGS. 4B, 5-7) pode compreender um dentre um formato de triângulo 102a (ver as FIGS. 4B, 5), um formato de triângulo com vértices encurvados 102b (ver a FIG. 6), um formato de ponta de seta 102c (ver a FIG. 7), um formato de triângulo com vértices removidos (não mostrado), um formato de triângulo com um ou mais lados encurvados (não mostrado), um formato de preenchimento de raio (não mostrado), um formato de semicírculo (não mostrado), ou outro formato geométrico apropriado.

[00048] A finalidade do elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, 100a (ver a FIG. 3) e de quaisquer elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100, 100b, 100c (ver a FIG. 3), como discutido acima, é a de mudar a respectiva direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 4B), 100c (ver a FIG. 6), e/ou 110d (ver a FIG. 7) da segunda porção 108b (ver a FIG. 3) e quaisquer porções adicionais 108c, 108d (ver a FIG. 3) para encurvar e mudar de direção e ter um componente de direção 116 compreendendo a direção horizontal 118a (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e a direção vertical 118b (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7).

[00049] Várias modalidades do compósito laminado de preenchimento de raios 70 são mostradas nas FIGS. 5-7. Tais modalidades não devem ser consideradas limitativas.

[00050] A FIG. 5 é uma ilustração de uma vista secional dianteira, ampliada, de uma das modalidades do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70a, da descrição. O compósito laminado de preenchimento de raios 70a mostrado na FIG. 5 tem um elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma de um primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a. O primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 5) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver a FIG. 5) na forma de um formato de triângulo 102a (ver a FIG. 5). Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, pode ter outro formato geométrico apropriado.

[00051] A FIG. 5 mostra as porções de base 106a, 106b e a porção superior 106c do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70a. A FIG. 5 mostra ainda as dobras de compósito empilhadas 84, tais como na forma de dobras de invólucro 84a, 84b, e as dobras de base compósitas empilhadas 92 do laminado de base 90, tais como na forma de dobras de invólucro 92a. As dobras de invólucro 84a, 84ba e as dobras de invólucro 92a circundam o compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70a.

[00052] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5), tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70a (ver a FIG. 5), preferivelmente tem uma configuração 74 (ver a FIG. 5) substancialmente correspondente ao formato e tamanho da região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B) da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B). Como mostrado na FIG. 5, a configuração 74 do compósito laminado de preenchimento de raios 70 é um formato substancialmente de triângulo. Todavia, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5) pode ter outro formato ou configuração apropriado.

[00053] O compósito laminado de preenchimento de raios 70a mostrado na FIG. 5 tem ainda um elemento de ponta 104, tal como na forma de elemento de ponta 104a. O elemento de ponta 104a (ver a FIG. 5) tem uma configuração 105 (ver a FIG. 5) na forma de uma configuração substancialmente de ponta de seta 105a (ver a FIG. 5). Como ainda mostrado na FIG. 5, o elemento de ponta 104a é preferivelmente posicionado em um local de ponta 112 do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como compósito laminado de preenchimento de raios 70a. Como ainda mostrado na FIG. 5, o elemento de ponta 104a é preferivelmente posicionado sobre uma porção superior 122 do conjunto de dobras empilhadas 108, tal como a porção superior 122 da segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108.

[00054] A FIG. 5 mostra o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, posicionado no local desejado 120, tal como um local central 120a ou local substancialmente central, sobre a primeira porção 108a do conjunto de dobras empilhadas 108. Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 5), tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 5), pode ser posicionado em outro desejado local apropriado 120 (ver a FIG. 5) sobre a primeira porção 108a (ver a FIG. 5).

[00055] Como mostrado na FIG. 5, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, preferivelmente deforma a segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108, empilhada sobre o primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a. Isto causa com que a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 5) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5) da segunda porção 108b (ver a FIG. 5) mude de direção. Como ainda mostrado na FIG. 5, as dobras de preenchimento de raio laminadas 110a preferivelmente têm, cada, um componente de direção 116 compreendendo uma direção horizontal 118a e uma direção vertical 118b. Preferivelmente, a mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5) da segunda porção 108b (ver a FIG. 5) minimiza uma diferença no coeficiente de expansão térmica (CTE) 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 5) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5).

[00056] Quando usado aqui, "coeficiente de expansão térmica (CTE)" significa uma da mudança de tamanho ou volume de um material em resposta a uma alteração na temperatura do material. Quando usado aqui, "tensão de tração interlaminar"significa a tensão normal a uma pluralidade de dobras, por exemplo, dobras de fita ou de tecido, que tende a puxar as dobras em afastamento ou delaminado as mesmas. A minimização da diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) preferivelmente elimina a deslaminação ou resulta em uma reduzida deslaminação 140 (ver a FIG. 3) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5). Tal deslaminação pode resultar a partir de tensões térmicos que ocorrem durante a cura e estágios de ciclagem térmicos de fabricação da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) e/ou do conjunto compósito 26 (ver a FIG. 4B).

[00057] Assim, em lugar de serem empilhadas em uma direção horizontal 118a (ver a FIG. 4B) por todo o compósito laminado de preenchimento de raios 70, as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5) empilhadas sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 5) começam a se deformar ou flexionar para ter um componente de direção 116 (ver a FIG. 5) compreendendo a direção horizontal 118a (ver a FIG. 5) e a direção vertical 118b (ver a FIG. 5) para corresponder ou substancialmente corresponder ou seguir a direção vertical 118b (ver a FIG. 4B) das dobras de invólucro 84a, 84b (ver as FIGS. 4B, 5) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5).

[00058] Isto preferivelmente minimiza a diferença no CTE 136 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 5) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5). Isto é porque as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 5) têm a mesma ou similar orientação vertical. Em adição, para as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5) empilhadas sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 5), uma orientação radial 114 (ver a FIG. 5) do segundo 108b (ver a FIG. 5) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5) preferivelmente substancialmente corresponde a uma orientação radial 86 (ver a FIG. 5) das dobras de compósito empilhadas 84 (ver a FIG. 5), tais como as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 5).

[00059] A FIG. 6 é uma ilustração de uma vista secional dianteira, ampliada, de outra das modalidades do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70b, da descrição. O compósito laminado de preenchimento de raios 70b mostrado na FIG. 6 tem dois elementos de preenchimento conformados geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, e o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b. O primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 6) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver a FIG. 6) na forma de um formato de triângulo 102a (ver a FIG. 6). O elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b (ver a FIG. 6) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver a FIG. 6) na forma de um formato de triângulo com vértices encurvados 102b (ver a FIG. 6). Todavia, os elementos de preenchimento conformados geometricamente 100, tais como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a e o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b, podem ter, cada, outro formato geométrico apropriado.

[00060] A FIG. 6 mostra as porções de base 106a, 106b e a porção superior 106c do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70b. A FIG. 6 mostra ainda as dobras de compósito empilhadas 84, tal como na forma de dobras de invólucro 84a, 84b, e as dobras de base compósitas empilhadas 92 do laminado de base 90, tal como na forma de dobras de invólucro 92a. Como mostrado na FIG. 6, as dobras de invólucro 84a, 84b e dobras de invólucro 92a circundam o compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70b.

[00061] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6), tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70b (ver a FIG. 6), preferivelmente tem uma configuração 74 (ver a FIG. 6) substancialmente correspondente ao formato e tamanho da região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B) da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B). Como mostrado na FIG. 6, a configuração 74 do compósito laminado de preenchimento de raios 70 é um formato substancialmente de triângulo. Todavia, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6) pode ter outro formato ou configuração apropriado.

[00062] O compósito laminado de preenchimento de raios 70b mostrado na FIG. 6 tem ainda um elemento de ponta 104, tal como na forma de elemento de ponta 104b. Como mostrado na FIG. 6, o elemento de ponta 104b tem uma configuração 105 na forma de uma configuração de múltiplos triângulos 105b. Como ainda mostrado na FIG. 6, o elemento de ponta 104b é preferivelmente posicionado em um local de ponta 112 do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70b. Como ainda mostrado na FIG. 6, o elemento de ponta 104b é preferivelmente posicionado sobre uma porção superior 122 do conjunto de dobras empilhadas 108, tal como a porção superior 122 da porção adicional 108c do conjunto de dobras empilhadas 108. O elemento de ponta 104b (ver a FIG. 6) pode ser formado via um processo de pultrusão ou outro processo apropriado. Se uma matriz é usada, uma dobra vertical 125 (ver a FIG. 6) de tecido ou fita orientado com a altura na direção vertical 118b (ver a FIG. 6) e a largura na direção horizontal 118a (ver a FIG. 6), pode ser usada em adição a, ou em lugar de, o elemento de ponta 104 (ver a FIG. 6) que é pultrudada. A dobra vertical 125 (ver a FIG. 6) seria preferivelmente uma primeira porção do compósito laminado de preenchimento de raios 70b a ser colocada dentro de uma matriz.

[00063] A FIG. 6 mostra o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, posicionado no local desejado 120, tal como o local central 120a ou local substancialmente central, sobre a primeira porção 108a do conjunto de dobras empilhadas 108. Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 6), tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 6), pode ser posicionado em outro desejado local apropriado sobre a primeira porção 108a (ver a FIG. 6).

[00064] A FIG. 6 mostra ainda o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b, posicionado no local desejado 124 sobre a segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108. Preferivelmente, o local desejado 124 (ver a FIG. 6) é um local central ou local substancialmente central sobre a segunda porção 108b (ver a FIG. 6). Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 6), tal como na forma do elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b (ver a FIG. 6), pode ser posicionado em outro desejado local apropriado sobre a segunda porção 108b (ver a FIG. 6).

[00065] Como mostrado na FIG. 6, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, preferivelmente deforma a segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108, empilhada sobre o primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a. Isto causa com que a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 6) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 6) da segunda porção 108b (ver a FIG. 6) mude de direção. As dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 6) são orientadas na direção horizontal 118a (ver a FIG. 6) e mudam de direção ou se deformam para dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 6) tendo um componente de direção 116 (ver a FIG. 6) compreendendo a direção horizontal 118a e a direção vertical 118b (ver a FIG. 6).

[00066] Como ainda mostrado na FIG. 6, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b, preferivelmente deforma a porção adicional 108c empilhada sobre o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b. Isto causa com que a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 6) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110c (ver a FIG. 6) da porção adicional 108c (ver a FIG. 6) mude de direção. As dobras de preenchimento de raio laminadas 110c (ver a FIG. 6) deformam ou encurvam para ter um componente de direção 116 (ver a FIG. 6) compreendendo a direção horizontal 118a (ver a FIG. 6) e a direção vertical 118b (ver a FIG. 6).

[00067] Preferivelmente, a mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 6) da segunda porção 108b (ver a FIG. 6) e a mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110c (ver a FIG. 6) da porção adicional 108c (ver a FIG. 6) ajuda tanto a minimizar uma diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) quanto a tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 6) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6). A minimização da diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) preferivelmente elimina a deslaminação ou resulta em uma reduzida deslaminação 140 (ver a FIG. 3) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5). Tal deslaminação pode resultar a partir de tensões térmicos que ocorrem durante a cura e estágios de ciclagem térmicos de fabricação da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) e/ou o conjunto compósito 26 (ver a FIG. 4B).

[00068] Assim, em lugar de serem empilhadas na direção horizontal 118a (ver a FIG. 4B) através de todo o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6), as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 6) empilhadas sobre o primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 6) e as dobras de preenchimento de raio laminadas 110c (ver a FIG. 6) empilhadas sobre o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b (ver a FIG. 6) começam, ambas, a se deformar ou flexionar para ter um componente de direção 116 (ver a FIG. 6) compreendendo a direção horizontal 118a e a direção vertical 118b (ver a FIG. 6) para corresponder ou substancialmente corresponder ou seguir a direção vertical 118a (ver a FIG. 4B) das dobras de invólucro 84a, 84b (ver as FIGS. 4B, 6) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6).

[00069] Isto preferivelmente minimiza a diferença no CTE 136 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 6) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6). Isto é porque tanto as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 6) quanto as dobras de preenchimento de raio laminadas 110c (ver a FIG. 6) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 6), e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 6), têm a mesma ou similar orientação vertical.

[00070] Em adição, para as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 6) empilhadas sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 6), e para as dobras de preenchimento de raio laminadas 110c (ver a FIG. 6) empilhadas sobre o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100b (ver a FIG. 6), a orientação radial 114 (ver a FIG. 6) da segunda porção 108b (ver a FIG. 6) e da porção adicional 108c (ver a FIG. 6) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 5) preferivelmente substancialmente corresponde à orientação radial 86 (ver a FIG. 6) das dobras de compósito empilhadas 84 (ver a FIG. 6), tais como as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 6).

[00071] A FIG. 7 é uma ilustração de uma vista secional dianteira, ampliada, de outra das modalidades do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70c, da descrição. O compósito laminado de preenchimento de raios 70c mostrado na FIG. 7 tem dois elementos de preenchimento conformados geometricamente 100, tais como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, e o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c.

[00072] O primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 7) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver a FIG. 7) na forma de um formato de triângulo 102a (ver a FIG. 7). O elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c (ver a FIG. 7) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver a FIG. 7) na forma de um formato de ponta de seta 102c (ver a FIG. 7). Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a e o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c, pode ter, cada, outro formato geométrico apropriado.

[00073] A FIG. 7 mostra as porções de base 106a, 106b e a porção superior 106c do compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70c. A FIG. 7 mostra ainda as dobras de compósito empilhadas 84, tal como na forma de dobras de invólucro 84a, 84b, e as dobras de base compósitas empilhadas 92 do laminado de base 90, tal como na forma de dobras de invólucro 92a. Como mostrado na FIG. 7, as dobras de invólucro 84a, 84b e as dobras de invólucro 92 circundam o compósito laminado de preenchimento de raios 70, tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70c.

[00074] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7), tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70c (ver a FIG. 7), preferivelmente tem uma configuração 74 (ver a FIG. 7) substancialmente correspondente ao formato e tamanho da região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B) da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B). Como mostrado na FIG. 7, a configuração 74 do compósito laminado de preenchimento de raios 70 é um formato substancialmente de triângulo. Todavia, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7) pode ter outro formato ou configuração apropriado.

[00075] A FIG. 7 mostra o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, posicionado no local desejado 120, tal como o local central 120a ou local substancialmente central, sobre a primeira porção 108a do conjunto de dobras empilhadas 108. Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, pode ser posicionado em outro desejado local apropriado sobre a primeira porção 108a (ver a FIG. 7).

[00076] O compósito laminado de preenchimento de raios 70c mostrado na FIG. 7 não tem um elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5-6). Em lugar do elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5-6), a FIG. 7 mostra o compósito laminado de preenchimento de raios 70c tendo o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c, posicionado em um desejado local 126 sobre a segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108. Preferivelmente, o local desejado 126 (ver a FIG. 7) é um local central ou local substancialmente central sobre a segunda porção 108b (ver a FIG. 7). Todavia, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c, pode ser posicionado em outro desejado local apropriado sobre a segunda porção 108b (ver a FIG. 7).

[00077] Como mostrado na FIG. 7, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a, preferivelmente deforma a segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108, empilhada sobre o primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a. Isto causa com que a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 7) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 7) da segunda porção 108b (ver a FIG. 7) mude de direção. A pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 7) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 7) são orientadas na direção horizontal 118b (ver a FIG. 4B) e mudam de direção ou se deformam para dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 7) tendo um componente de direção 116 (ver a FIG. 7) compreendendo a direção horizontal 118a e a direção vertical 118b (ver a FIG. 7).

[00078] Como ainda mostrado na FIG. 7, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100, tal como na forma do elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c, preferivelmente deforma uma porção adicional 108d do conjunto de dobras empilhadas 108 empilhada sobre o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c. Isto causa com que a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 7) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110d (ver a FIG. 7) da porção adicional 108d (ver a FIG. 7) mude de direção. As dobras de preenchimento de raio laminadas 110d (ver a FIG. 7) deformam ou encurvam para ter um componente de direção 116 (ver a FIG. 7) compreendendo a direção horizontal 118a (ver a FIG. 7) e a direção vertical 118b (ver a FIG. 7).

[00079] Preferivelmente, a mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 7) da segunda porção 108b (ver a FIG. 7) e a mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110d (ver a FIG. 7) da porção adicional 108d (ver a FIG. 7) ajudam tanto a minimizar uma diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) quanto a tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 7) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7). A minimização da diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) preferivelmente elimina a deslaminação ou resulta em uma reduzida deslaminação 140 (ver a FIG. 3) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7). Tal deslaminação pode resultar a partir de tensões térmicos que ocorrem durante a cura e estágios de ciclagem térmicos de fabricação da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) e/ou o conjunto compósito 26 (ver a FIG. 4B).

[00080] Assim, em lugar de serem empilhadas na direção horizontal 118a (ver a FIG. 4B) através de todo o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7), as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 7) empilhadas sobre o primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 7) e as dobras de preenchimento de raio laminadas 110d (ver a FIG. 7) empilhadas sobre o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c (ver a FIG. 7), ambas, começam a se deformar ou flexionar para ter um componente de direção 116 (ver a FIG. 7) compreendendo a direção horizontal 118a (ver a FIG. 7) e a direção vertical 118b (ver a FIG. 7) para corresponder ou substancialmente corresponder ou seguir a direção vertical 118b (ver a FIG. 4B) das dobras de invólucro 84a, 84b (ver as FIGS. 4B, 7) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7).

[00081] Isto preferivelmente minimiza a diferença no CTE 136 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7) e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 7) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7). Isto é porque tanto as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 7) quanto as dobras de preenchimento de raio laminadas 110d (ver a FIG. 7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7), e as dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 7), têm a mesma ou similar orientação vertical.

[00082] Em adição, para as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 7) empilhadas sobre o primeiro elemento de preenchimento conformado geometricamente 100a (ver a FIG. 7), e para as dobras de preenchimento de raio laminadas 110d (ver a FIG. 7) empilhadas sobre o elemento adicional de preenchimento conformado geometricamente 100c (ver a FIG. 7), a orientação radial 114 (ver a FIG. 7) da segunda porção 108b (ver a FIG. 7) e a porção adicional 108d (ver a FIG. 7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7) preferivelmente substancialmente corresponde à orientação radial 86 (ver a FIG. 7) das dobras de compósito empilhadas 84 (ver a FIG. 7), tais como dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 7).

[00083] Em outra modalidade da descrição, é provido um conjunto compósito de aeronave 26a (ver as FIGS. 1, 4B) para use em uma aeronave 10 (ver a FIG. 1). O conjunto compósito de aeronave 26a (ver as FIGS. 1, 4B) compreende uma estrutura compósita 28 (ver as FIGS. 1, 4B). A estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) compreende uma região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B) e uma pluralidade de dobras de invólucro 84a, 84b, 92a (ver a FIG. 4B) adjacentes à região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B).

[00084] O conjunto compósito de aeronave 26a (ver a FIG. 4B) compreende adicionalmente o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 4B) tendo a configuração 74 (ver a FIG. 4B) substancialmente correspondente à região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B) e preenchimento da região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B). O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 4B) compreendendo o conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 4B). O conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 4B) compreende a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 4B) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 4B), 110b (ver a FIG. 4B), 110c (ver a FIG. 6), 110d (ver a FIG. 7), cortadas em uma largura desejada 132 (ver a FIG. 3) e tendo uma desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3). Características específicas do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 4B) são discutidas em detalhe acima e se aplicam igualmente a esta modalidade do conjunto compósito de aeronave 26a (ver a FIG. 4B).

[00085] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 4B) compreende adicionalmente o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 4B) posicionado no local desejado 120 (ver a FIG. 5) sobre a primeira porção 108a (ver as FIGS. 4B, 5) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 4B). O elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 4B) deforma a segunda porção 108b (ver a FIG. 4B) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 4B) empilhada sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 4B), de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 4B) da segunda porção 108b (ver a FIG. 4B) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 4B) mudam de direção e têm um componente de direção 116 (ver a FIG. 4B) compreendendo a direção horizontal 118a (ver as FIGS. 4B, 5) e a direção vertical 118b (ver as FIGS. 4B, 5).

[00086] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 6-7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 4B) do conjunto compósito de aeronave 26a (ver a FIG. 4B) pode compreender ainda um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7). Cada um do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7), pode preferivelmente ser posicionado em um desejado local 124 (ver a FIG. 6) ou um desejado local 126 (ver a FIG. 7), respectivamente, em uma ou mais porções adicionais 108c (ver a FIG. 6), 108d (ver a FIG. 7), respectivamente, do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 6-7). Ainda, cada um do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7) ainda deforma uma ou mais respectivas porções adicionais 108c (ver a FIG. 6), 108d (ver a FIG. 7) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 6-7) empilhada sobre os respectivos um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7).

[00087] Como discutido acima, cada elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 5-7) é preferivelmente compreendido de uma pluralidade de fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3), uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, uma combinação dos mesmos, ou outro material de fibra apropriado.

[00088] More preferivelmente, cada elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 5-7) pode ser compreendido de fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3) tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o). Preferivelmente, as fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3) são formadas usando um processo de pultrusão e um aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3), como discutido em maior detalhe abaixo.

[00089] Como discutido acima, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver as FIGS. 4B, 5-7). O formato geométrico 102 (ver as FIGS. 4B, 5-7) pode compreender um dentre um formato de triângulo 102a (ver as FIGS. 4B, 5), um formato de triângulo com vértices encurvados 102b (ver a FIG. 6), um formato de ponta de seta 102c (ver a FIG. 7), um formato de triângulo com vértices removidos (não mostrado), um formato de triângulo com um ou mais lados encurvados (não mostrado), um formato de preenchimento de raio (não mostrado), um formato de semicírculo (não mostrado), ou outro formato geométrico apropriado.

[00090] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5) do conjunto compósito de aeronave 26a (ver a FIG. 4B) pode compreender ainda um elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 4B, 5) posicionado sobre uma porção superior 122 (ver a FIG. 5) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 5), tal como a porção superior 122 (ver a FIG. 5) da segunda porção 108b (ver a FIG. 5) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 5). O elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 4B, 5) é preferivelmente compreendido de uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, uma combinação dos mesmos, ou outro material de fibra apropriado.

[00091] Preferivelmente, a mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5), 110c (ver a FIG. 6), 110d (ver a FIG. 7) da respectiva segunda porção 108b (ver a FIG. 5), porção adicional 108c (ver a FIG. 6), e/ou porção adicional 108d (ver a FIG. 7), minimiza uma diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) entre o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5) e dobras de invólucro 84a, 84b (ver as FIGS. 4B, 5) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5). A minimização de a diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) preferivelmente elimina a deslaminação ou resulta em uma reduzida deslaminação 140 (ver a FIG. 3) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 7). Tal deslaminação pode resultar a partir de tensões térmicos que ocorrem durante a cura e estágios de ciclagem térmicos de fabricação da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) e/ou o conjunto compósito 26 (ver a FIG. 4B).

[00092] Em outra modalidade da descrição, é provido um método 150 de conformação de um compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) para uma estrutura compósita 28 (ver as FIGS. 4A- 4B). A FIG. 8 é uma ilustração de um fluxograma de uma modalidade de exemplo do método 150 da descrição. As etapas listadas para o método 150 podem ser realizadas em uma ordem diferente daquela apresentada. Algumas etapas podem ser realizadas simultaneamente. Algumas etapas podem ser opcionais ou omitidas. Etapas diferentes daquelas listadas podem ser acrescentadas.

[00093] O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser formado de um material compósito por quaisquer meios apropriados incluindo, mas não limitados a, pultrusão, extrusão, assentamento manual, assentamento automático, ou qualquer outro processo de conformação apropriado como descrito em maior detalhe abaixo. O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) é formado a fim de preencher o volume da, e assumir o formato e a geometria da, região de preenchimento de raio 72 (ver as FIGS. 3, 4A) a ser preenchida. A configuração 74 (ver as FIGS. 4B, 5-7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5-7) pode preferivelmente compreender uma configuração em forma de triângulo e pode preferivelmente ter uma seção transversal geralmente triangular. Todavia, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 pode ter outra configuração e formato de seção transversal apropriados.

[00094] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende a etapa 152 de montagem de uma pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a, 110b, 110c, 110d (ver a FIG. 3) cortadas em uma largura desejada 132 (ver a FIG. 3) e tendo uma desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3) para formar um conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). A pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a, 110b, 110c, 110d (ver a FIG. 3) pode ter o volume reduzido para comprimir ou consolidar a pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) a fim de remover espaços vazios, tais como ar ou outros gases, que podem ser aprisionados entre as dobras da pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3).

[00095] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende adicionalmente a etapa 154 de assentar uma primeira porção 108a (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) sobre um aparelho de conformação 128 (ver a FIG. 3). O aparelho de conformação 128 (ver a FIG. 3) pode compreender uma ferramenta de conformação, um molde, um mandril, uma plataforma de máquina de assentamento, uma máquina de colocação de fibras automatizada (AFP), ou outro aparelho de conformação apropriado. O assentamento da pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) sobre o aparelho de conformação 128 (ver a FIG. 3) pode ser conduzido via um processo manual ou via um processo automático, com um conhecido aparelho ou máquina de assentamento.

[00096] A primeira porção 108a (ver a FIG. 3) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 3) pode compreender uma pilha de três ou quatro dobras com preferivelmente pelo menos uma dobra tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o) e as outras dobras tendo uma orientação de dobra de +50 graus/-50 graus ou outra desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3). Se um processo de assentamento automático é usado para formar o conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 3), as dobras de preenchimento de raio laminadas 110a (ver a FIG. 4B) da primeira porção 108a (ver a FIG. 3) podem ser assentadas com dobras simples em qualquer desejada orientação de dobra 134 (ver a FIG. 3).

[00097] A pluralidade de pilhas 110 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser cortada em forma de tiras a partir de uma carga de dobras com larguras que variam a partir de grandes larguras para pequenas larguras para se conformar a uma orientação radial 114 (ver as FIGS. 5-7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 5-7). A pluralidade de pilhas 110 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser cortada usando um conhecido dispositivo de corte e um conhecido processo de corte, tais como um dispositivo de corte ultrassónico e processo de corte ultrassónico, um dispositivo de corte de tecido e processo de corte de tecido, um dispositivo de corte a laser e processo de corte a laser, ou outros apropriados dispositivo de corte e processo de corte.

[00098] A pluralidade de pilhas 110 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode então ser montada, tal como, por exemplo, começando com a pilha mais larga e prosseguindo até uma pilha final sobre o um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 4B, 5-7) para formar a configuração 74 (ver as FIGS. 4B, 5-7) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5-7).

[00099] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende adicionalmente a etapa 156 de posicionar um elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), por exemplo, em um desejado local 120 (ver a FIG. 5) sobre a primeira porção 108a (ver a FIG. 5) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 5), em um desejado local 124 (ver a FIG. 6) sobre a segunda porção 108b (ver a FIG. 6) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 6), e/ou em um desejado local 126 (ver a FIG. 7) sobre a segunda porção 108b (ver a FIG. 7) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 7). Preferivelmente, o local desejado 120 (ver a FIG. 5) é um local central 120a ou local substancialmente central (ver a FIG. 5) sobre a primeira porção 108a (ver a FIG. 5). Todavia, outros locais apropriados podem também ser usados. Preferivelmente, o local desejado 124 e o local desejado 126 são também central locações ou substancialmente central locações. Preferivelmente, um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) são posicionados na porção superior, tal como a metade da porção superior ou terceira parte da porção superior, do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 4B, 5-7).

[000100] O método 150 pode compreender ainda, antes da etapa 156 de posicionar o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 5) no local desejado 120 (ver a FIG. 5), a etapa de conformar o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) a partir de um material compreendendo uma pluralidade de fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3), uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, uma combinação dos mesmos, ou outro material compósito apropriado.

[000101] O método 150 pode compreender ainda, antes da etapa 156 de posicionar o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) no local desejado 120 (ver a FIG. 5), a etapa de conformar ainda o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) em um formato geométrico 102 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). O formato geométrico 102 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode compreender um dentre um formato de triângulo 102a (ver as FIGS. 4B, 5), um formato de triângulo com vértices encurvados 102b (ver a FIG. 6), um formato de ponta de seta 102c (ver a FIG. 7), um formato de triângulo com vértices removidos (não mostrado), um formato de triângulo com um ou mais lados encurvados (não mostrado), um formato de preenchimento de raio (não mostrado), um formato de semicírculo (não mostrado), ou outro formato geométrico apropriado.

[000102] O método 150 (ver a FIG. 8) pode compreender ainda, antes da etapa 156 de posicionar o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 5) no local desejado 120 (ver a FIG. 5), a etapa de fabricar o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3). Em uma modalidade, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3) pode ser fabricado com um conhecido processo de pultrusão usando um conhecido aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3). O conhecido processo de pultrusão usando o conhecido aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3) pode ser usado para montar uma desejada quantidade de fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3) tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o), tal como na forma de estopa compósita unidirecional ou fita dividida, por exemplo, de largura de 0,31 cm (1/8 polegada), e para puxá-las através de uma matriz aquecida de um formato desejado. O processo de pultrusão cria um perfil compósito contínuo, consolidado, de um elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3), compreendido de fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3). O elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3) que foi pultrudado pode ser usado para fazer uma superfície de ferramenta de arraste para longe para assentar sobre a mesma as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b, 110c, 110d (ver a FIG. 3). Alternativamente, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3) pode ser fabricado com outro apropriado método, por exemplo, com fibra picada e um molde.

[000103] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende adicionalmente a etapa 158 de assentar uma segunda porção 108b (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e a primeira porção 108a (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) para formar um compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5- 7). Como mostrado na FIG. 5, o elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 preferivelmente deforma a segunda porção 108b do conjunto de dobras empilhadas 108, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b da segunda porção 108b mudam de direção e têm um componente de direção 116 compreendendo o componente horizontal 118a e o componente vertical 118b.

[000104] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende outra etapa adicional 160 de posicionar um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7), em um desejado local 124 (ver a FIG. 6) ou um desejado local 126 (ver a FIG. 7), respectivamente, em cada de uma ou mais da porção adicional 108c (ver a FIG. 6) e/ou da porção adicional 108d (ver a FIG. 7), respectivamente, do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 5). Cada um do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7), pode ainda deformar uma ou mais respectivas porções adicionais 108c (ver a FIG. 6), 108d (ver a FIG. 7), respectivamente, do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 6) empilhado sobre os respectivos um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente, adicionais, 100b (ver a FIG. 6), 100c (ver a FIG. 7).

[000105] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende outra etapa adicional 162 de posicionar um elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5, 6) sobre uma porção superior 122 (ver as FIGS. 5, 6) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 5, 6), tal como, por exemplo, a porção superior 122 (ver a FIG. 5) da segunda porção 108b (ver a FIG. 5) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 5), ou a porção superior 122 (ver a FIG. 6) da porção adicional 108c (ver a FIG. 6) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 6). O elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5, 6) preferivelmente compreende uma pluralidade de fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3), uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré- impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré- impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, uma combinação dos mesmos, ou outro material de fibra apropriado.

[000106] Em uma modalidade, o elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5, 6) pode ser fabricado com um conhecido processo de pultrusão usando um conhecido aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3). O conhecido processo de pultrusão usando o conhecido aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3) pode ser usado para montar uma desejada quantidade de fibras unidirecionais 101 (ver a FIG. 3) tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o), tal como na forma de estopa compósita unidirecional ou fita dividida, por exemplo, de largura de 0,31 cm (1/8 polegada), e para puxá-las através de uma matriz aquecida de um formato desejado. O processo de pultrusão cria um perfil compósito contínuo, consolidado, de um elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5, 6) compreendido de fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3). Alternativamente, o elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5, 6) pode ser fabricado com outro apropriado método, por exemplo, com fibra picada e um molde.

[000107] Uma vez quando o elemento de ponta 104 (ver as FIGS. 5, 6) é fabricado, ele pode ser posicionado sobre uma porção superior 122 (ver as FIGS. 5, 6) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 5, 6), tal como, por exemplo, a porção superior 122 (ver a FIG. 5) da segunda porção 108b (ver a FIG. 5) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 5), ou a porção superior 122 (ver a FIG. 6) da porção adicional 108c (ver a FIG. 6) do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver a FIG. 6), dependendo de como quaisquer elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 5, 6) são posicionados no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 5, 6).

[000108] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 compreende adicionalmente a etapa 164 de montar ou instalar o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) em uma região de preenchimento de raio 72 (ver as FIGS. 3, 4A-4B) de uma estrutura compósita 28 (ver as FIGS. 3, 4A). A etapa 164 de montagem do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode compreender ainda instalar o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) com uma pluralidade de dobras de invólucro 84a, 84b, 92a (ver a FIG. 4B) posicionada adjacente à região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B).

[000109] Como mostrado na FIG. 8, o método 150 pode compreender outra etapa adicional 166 de curar o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) com uma pluralidade de dobras de invólucro 84a, 84b, 92a (ver a FIG. 4B) posicionada adjacente à região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4B), resultando na eliminação de deslaminação ou uma reduzida deslaminação 140 (ver a FIG. 3) no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). O compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e as dobras de invólucro 84a, 84b, 92a (ver a FIG. 4B) da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) são preferivelmente curadas conjuntamente sob calor e pressão apropriados. A estrutura compósita 28 pode ser ainda montada para formar um conjunto compósito 26.

[000110] A etapa 166 de curar pode opcionalmente compreender colocar o compósito laminado de preenchimento de raios formado 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) em uma matriz de comprimento total tendo um desejado raio e desejado formato e comprimindo o compósito laminado de preenchimento de raios formado 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) a fim de consolidar o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Alternativamente, a consolidação do compósito laminado de preenchimento de raios formado 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) em uma matriz não é conduzida.

[000111] A cura pode compreender um conhecido processo de cura, tal como um processo de cura em autoclave, um processo de cura em bolsa de vácuo, uma combinação de processos de cura em autoclave e bolsa de vácuo, ou outro apropriado processo de cura. A cura pode preferivelmente tem lugar a uma elevada temperatura e elevada pressão, como requeridas pelas especificações de material, para curar efetivamente o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e a estrutura compósita 28 (ver as FIGS. 3, 4B) e/ou o conjunto compósito 26 (ver as FIGS. 3, 4B). Durante a cura, o material compósito do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) se endurece, e preferivelmente mantém o formato da região de preenchimento de raio 72 dentro da estrutura compósita 28 e/ou do conjunto compósito 26. A estrutura compósita 28 pode ser montada na forma do conjunto compósito 26 e pode ser cocurada, tal como em uma autoclave sob um processo de bolsas sob pressão, ou outro apropriado aparelho ou processo, como é conhecido na técnica.

[000112] Em outra modalidade, o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser curado antes da montagem ou instalação dentro da região de preenchimento de raio 72 (ver a FIG. 4A) da estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4A) e/ou o conjunto compósito 26 (ver a FIG. 4B), e o compósito laminado de preenchimento de raios curado 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser colado ou cocolado dentro da região de preenchimento de raio 72 de uma estrutura compósita 28 e/ou conjunto compósito 26, curados ou não curados, via colagem por adesivo, cocura, colagem secundária, ou outro conhecido processo de colagem ou de cocolagem. O processo de colagem pode ter lugar a uma elevada temperatura e elevada pressão, como requeridas pelas especificação de cada material, para colar ou cocolar efetivamente o compósito laminado de preenchimento de raios curado 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) dentro da região de preenchimento de raio 72 de uma estrutura compósita 28 e/ou conjunto compósito 26, curados ou não curados. Por exemplo, a estrutura compósita 28 (ver a FIG. 4B) compreendendo o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver a FIG. 4B) e as dobras de invólucro 84a, 84b, 92a (ver a FIG. 4B) pode ser separadamente curada e então pode ser colada em um painel de revestimento 96, completamente curado (ver a FIG. 4B), a fim de formar um conjunto compósito 26 (ver a FIG. 4B) apropriado para uso, por exemplo, nas asas 18 (ver a FIG. 1) de uma aeronave 10 (ver a FIG. 1).

[000113] Como será apreciado por aqueles especializados na técnica, a incorporação do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), tal como na forma de compósito laminado de preenchimento de raios 70a (ver as FIGS. 3, 4B, 5), compósito laminado de preenchimento de raios 70b (ver a FIG. 6), ou compósito laminado de preenchimento de raios 70c (ver a FIG. 7), formados por modalidades do método exposto 150 (ver a FIG. 8), em forma de estruturas compósitas 28 (ver as FIGS. 1, 4A), por exemplo, asas 18 (ver a FIG. 1) de uma aeronave 10 (ver a FIG. 1), resulta em um número de benefícios substanciais. As modalidades descritas do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e método 150 (ver a FIG. 8) usam um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) para minimizar a diferença no coeficiente de expansão térmica (CTE) 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3). Isto pode ser minimizado pela mudança da direção das dobras de preenchimento de raio laminadas 110b (ver a FIG. 5), 110c (ver a FIG. 6), e/ou HOd (ver a FIG. 7) da respectiva segunda porção 108b (ver a FIG. 5), porção adicional 108c (ver a FIG. 6), e porção adicional 108d (ver a FIG. 7), de forma que elas tenham um componente de direção 116 (ver a FIG. 3) compreendendo o componente horizontal 118a (ver a FIG. 3) e o componente vertical 118b (ver a FIG. 3). A minimização melhorada na diferença em CTE 136 (ver a FIG. 3) e tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) pode ser otimizada por alteração do tamanho e formato de cada elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e do local de cada elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) dentro do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7).

[000114] Em adição, as modalidades descritas do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e do método 150 (ver a FIG. 8) provêm a solução para a ocorrência de deslaminação durante os estágios de cura e ciclagem térmica de fabricação de certos preenchimentos de raio compósitos, laminados, existentes, por exemplo, certos preenchimentos de raio compósitos, laminados, em longarinas de aeronave, enquanto continua a permitir o uso de preenchimentos de raio compósitos, laminados, o que pode ter vantagens em várias aplicações sobre outros tipos de preenchimentos de raio. O uso do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode eliminar ou reduzir a deslaminação no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Tal deslaminação pode resultar a partir de tensões térmicos que ocorrem durante os estágios de cura e ciclagem térmica de fabricação. O projeto aperfeiçoado pode reduzir a tensão de tração interlaminar 138 (ver a FIG. 3) no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Por sua vez, uma redução de tensão de tração interlaminar residual 138 (ver a FIG. 3) pode também melhorar uma capacidade de extração ou capacidade do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Por redução de tensão de tração interlaminar residual 138 (ver a FIG. 3) no compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser mais bem capaz de manipular preenchimentos transmitidas para o compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Em adição, as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b, 110c, 110d (ver a FIG. 3) que podem ser deformadas pelo um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) podem ser encurvadas fora do plano com a preenchimento de puxão para fora e podem assim reagir à preenchimento de puxão para fora.

[000115] Além disso, as modalidades descritas do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e método 150 (ver a FIG. 8) provêm uma pluralidade de pilhas 110 (ver a FIG. 3) de dobras de preenchimento de raio laminadas 110a, 110b, 110c, 110d (ver a FIG. 3) que podem ser configuradas para ter qualquer orientação de dobra desejada, em oposição a requerer somente o uso de dobras com uma orientação de dobra de zero grau (0o). Em adição, preferivelmente, o conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) na porção superior do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), onde deslaminação ou formação de fissuras tipicamente começa, pode ser deformado ou conformado pelo um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente 100 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) para se encurvar para ter um componente de direção compreendendo a direção horizontal 118a (ver as FIGS. 5-7) e a direção vertical 118b (ver as FIGS. 5-7), de forma a substancialmente coincidirem com a direção vertical 118b (ver a FIG. 4B) das dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 4B) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7). Por meio da mudança da direção do conjunto de dobras empilhadas 108 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) na porção superior do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) para se alinhar mais estreitamente com a direção das dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 4B) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7), a diferença no CTE 136 (ver a FIG. 3) do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e das dobras de invólucro 84a, 84b (ver a FIG. 4B) adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) pode ser minimizada.

[000116] Ainda, as modalidades descritas do compósito laminado de preenchimento de raios 70 (ver as FIGS. 3, 4B, 5-7) e método 150 (ver a FIG. 8) podem prover um elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3) que foi pultrudado via um processo de pultrusão usando um aparelho de pultrusão 130 (ver a FIG. 3) e que é composto de fibras unidirecionais pultrudadas 101a (ver a FIG. 3). Tal elemento de preenchimento conformado geometricamente 100 (ver a FIG. 3) preferivelmente tem um formato geométrico 102 (ver a FIG. 4B) na forma de um formato de triângulo 102a (ver a FIG. 4B) para criar uma superfície de ferramenta de arraste para longe para assentar as dobras de preenchimento de raio laminadas 110b, 110c, 110d (ver a FIG. 3) acima.

[000117] Muitas modificações e outras modalidades da descrição virão à mente para uma pessoa especializada na técnica à qual esta descrição pertence, tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições anteriores e nos desenhos associados. As modalidades descritas aqui são destinadas a serem ilustrativas e não são destinadas a serem limitativas ou exaustivas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usados somente em um sentido genérico e descritivo e não para finalidades de limitação.

Claims

1. Compósito laminado de preenchimento de raios (70) para uma estrutura compósita (28), caracterizadopelo fato de que compreende: um conjunto de dobras empilhadas (108) compreendendo uma pluralidade de pilhas (110) de dobras de preenchimento de raio laminadas cortadas em uma largura desejada (132) e tendo uma desejada orientação de dobra (134); e, um elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) posicionado em um desejado local sobre uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas (108), o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) deformando uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas (108), empilhado sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100), de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção do conjunto de dobras empilhadas (108) mudam de direção e têm um componente de direção compreendendo uma direção horizontal e uma direção vertical, o compósito laminado de preenchimento de raios tendo um formato correspondente a uma região de preenchimento de raio da estrutura compósita.

2. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente um elemento de ponta posicionado sobre uma porção superior do conjunto de dobras empilhadas (108), o elemento de ponta compreendendo uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, ou uma combinação dos mesmos.

3. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente (100) adicionais, cada um posicionado em um desejado local sobre uma ou mais porções adicionais do conjunto de dobras empilhadas (108), e cada um do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente (100) adicionais, deformando ainda uma ou mais respectivas porções adicionais do conjunto de dobras empilhadas (108) empilhadas sobre os respectivos um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente (100).

4. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) compreende uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, ou uma combinação dos mesmos.

5. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com qualquer uma reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) é composto de fibras unidirecionais pultrudadas tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o).

6. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) tem um formato geométrico compreendendo um dentre um formato de triângulo, um formato de triângulo com vértices encurvados, um formato de ponta de seta, um formato de triângulo com vértices removidos, um formato de triângulo com um ou mais lados encurvados, um formato de preenchimento de raio, e um formato de semicírculo.

7. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que a mudança de direção das dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção minimiza uma diferença no coeficiente de expansão térmica (CTE) e tensão de tração interlaminar entre o compósito laminado de preenchimento de raios e uma pluralidade de dobras de invólucro adjacentes ao compósito laminado de preenchimento de raios.

8. Compósito laminado de preenchimento de raios de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizadopelo fato de que o local desejado sobre a primeira porção do conjunto de dobras empilhadas (108) é um local central.

9. Método (150) para formação de um compósito laminado de preenchimento de raios (70) para uma estrutura compósita (28), o método caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de: instalar uma pluralidade de pilhas (110) de dobras de preenchimento de raio laminadas cortadas em uma largura desejada e tendo uma desejada orientação de dobra para formar um conjunto de dobras empilhado (108); assentar uma primeira porção do conjunto de dobras empilhadas (108) sobre um aparelho de conformação; posicionar um elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) em um desejado local sobre a primeira porção do conjunto de dobras empilhadas (108); assentar uma segunda porção do conjunto de dobras empilhadas (108) sobre o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) e a primeira porção para formar um compósito laminado de preenchimento de raios, o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) deformando a segunda porção, de forma que as dobras de preenchimento de raio laminadas da segunda porção mudam de direção e têm um componente de direção compreendendo uma direção horizontal e uma direção vertical; e, montar o compósito laminado de preenchimento de raios (70) em uma região de preenchimento de raio de uma estrutura compósita (28).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende, antes da etapa de montagem do compósito laminado de preenchimento de raios na região de preenchimento de raio da estrutura compósita, a etapa de posicionar um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente (100) adicionais em um desejado local em cada de uma ou mais porções adicionais do conjunto de dobras empilhadas (108), cada um do um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente (100) adicionais deformando ainda uma ou mais respectivas porções adicionais do conjunto de dobras empilhadas (108) empilhadas sobre os respectivos um ou mais elementos de preenchimento conformados geometricamente (100).

11. Método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente, antes da etapa de montagem do compósito laminado de preenchimento de raios na região de preenchimento de raio da estrutura compósita, a etapa de posicionar um elemento de ponta sobre uma porção superior do conjunto de dobras empilhadas (108), o elemento de ponta compreendendo uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, ou uma combinação dos mesmos.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 all, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente, depois da etapa de montagem do compósito laminado de preenchimento de raios na região de preenchimento de raio da estrutura compósita, a etapa de curar o compósito laminado de preenchimento de raios com uma pluralidade de dobras de invólucro posicionadas adjacentes à região de preenchimento de raio, resultando na eliminação de deslaminação ou uma reduzida deslaminação no compósito laminado de preenchimento de raios.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente, antes da etapa de posicionar o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) no local desejado, a etapa de conformar o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) a partir de um material compreendendo uma pluralidade de fibras unidirecionais, uma fita de fibras unidirecionais, uma fita unidirecional de pré-impregnado, uma estopa compósita unidirecional, uma fita unidirecional dividida, uma fita de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de plástico reforçado com fibras de carbono (CFRP), um tecido de pré-impregnado, um pano tecido incluindo um pano de fibras de carbono tecido, fibra picada, ou uma combinação dos mesmos, e conformar ainda o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) em um formato geométrico compreendendo um dentre um formato de triângulo, um formato de triângulo com vértices encurvados, um formato de ponta de seta, um formato de triângulo com vértices removidos, um formato de triângulo com um ou mais lados encurvados, um formato de preenchimento de raio, e um formato de semicírculo.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente, antes da etapa de posicionar o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100) no local desejado, a etapa de pultrusão de fibras unidirecionais tendo uma orientação de dobra de zero grau (0o) via um processo de pultrusão para formar o elemento de preenchimento conformado geometricamente (100).