BR102015005662A2

BR102015005662A2 - método de formação de um enchimento de raio, e, enchimento de raio

Info

Publication number: BR102015005662A2
Application number: BR102015005662A
Authority: BR
Inventors: Douglas A Mccarville; Jordan Oliver Birkland; Juan C Guzman; Robert L Anderson; Ryan Shaw Tidwell
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-13
Also published as: JP2015199347A; JP6616089B2; US10035309B2; EP2933094A1; AU2015200558A1; EP2933094B1; US20180311913A1; KR20150115623A; AU2015200558B2; US20150283764A1; BR102015005662B1; CN104972671B; KR102266130B1; CN104972671A; US10864687B2; RU2015102733A3; RU2668651C2; RU2015102733A

Abstract

método de formação de um enchimento de raio, e, enchimento de raio. enchimentos de raio (390) para estruturas compósitas (30), as estruturas compósitas (30) estas que incluem enchimentos de raio (390), e sistemas (100) e métodos (400) de formação dos mesmos são expostos aqui. os métodos (400) incluem determinar um formato de seção transversal transversa de um espaço vazio alongado (38), que se estende dentro de uma região de transição (40) que é definida por uma pluralidade de folheados (48) de material compósito (31), e determinar um campo de propriedade de material da região de transição (40). os métodos (400) incluem ainda formar o enchimento de raio (390) por combinar uma pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) para definir um enchimento de raio (390) formato de seção transversal transversa, que corresponde ao formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado (38), e orientar uma pluralidade de comprimentos de fibra de reforço (90) em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição (420). os enchimentos de raio (390) incluem enchimentos de raio (390) com fibras de reforço orientadas seletivamente (90). as estruturas compósitas (30) incluem os enchimentos de raio (390).

Description

"MÉTODO DE FORMAÇÃO DE UM ENCHIMENTO DE RAIO, E, ENCHIMENTO DE RAIO" CAMPO

[001] A presente exposição se refere geralmente a enchimentos de raio que podem ser utilizados para preencher espaços vazios dentro de estruturas compósitas e mais particularmente a enchimentos de raio com propriedades de material que correspondem às propriedades de material da estrutura compósita circundante e/ou a sistemas e métodos de formação dos mesmos.

ANTECEDENTES

[002] Estruturas compósitas frequentemente incluem uma estrutura de laminado, na qual folhas de um material compósito, tal como um material pré-impregnado (ou prepreg), pode ser encurvado, envolvido, e/ou estendido de outra maneira entre um primeiro plano, ou superfície, e um segundo plano, ou superfície. A espessura finita e/ou rigidez mecânica das folhas de material compósito resultam em uma curva finita, ou raio de curvatura finito, em uma região de transição entre a primeira superfície e a segunda superfície; e, em algumas geometrias, este raio de curvatura finito resulta em um espaço vazio, ou cavidade, entre folhas adjacentes de material compósito.

[003] Este espaço vazio pode ser enchido com, ou e outra maneira ocupado por, um material de enchimento, tal como um enchimento de raio. O enchimento de raio pode ser configurado para prover suporte mecânico para as folhas de material compósito que estão próximas ao mesmo e/ou para diminuir um potencial para distorção das folhas de material compósito enquanto a estrutura compósita está sendo submetida à cura. Embora a presença do enchimento de raio posse prover uma variedade de benefícios à estrutura compósita, diferenças entre uma geometria, formato de seção transversal transversa, e/ou propriedade de material do enchimento de raio quando em comparação com uma geometria, formato de seção transversal transversa, e/ou propriedade de material do material compósito que define o espaço vazio pode destorcer a estrutura compósita e/ou o enchimento de raio durante formação e/ou cura da estrutura compósita. Assim, pode ser desejável adaptar estreitamente o formato do enchimento de raio a um formato, ou um formato desejado, do espaço vazio. Em adição, pode também ser desejável adaptar as propriedades de material do enchimento de raio àquelas das folhas de material compósito e/ou da estrutura compósita resultante.

[004] Enchimentos de raio tradicionais frequentemente utilizam um único comprimento de material compósito que pode ser pregueado em um número de locais para formar um formato de acordeão e então moldado para um formato final desejado. Altemativamente, os enchimentos de raio tradicionais podem utilizar uma pluralidade de comprimentos de material compósito que são empilhados, um sobre o outro, para formar uma pluralidade de planos paralelos de material compósito. Nenhuma dessas propostas permite o estreito controle do formato e/ou das propriedades de material do enchimento de raio, muito menos a adaptação do formato e/ou das propriedades de material àqueles do assentamento circundante. Assim, existe uma necessidade de enchimentos de raio melhorados para estruturas compósitas, bem como de sistemas e métodos aperfeiçoados para fabricação dos enchimentos de raio.

SUMÁRIO

[005] Enchimentos de raio para estruturas compósitas, as estruturas compósitas que incluem enchimentos de raio, e sistemas e métodos de formação dos mesmos são expostos aqui. Os métodos incluem determinar um formato de seção transversal transversa de um espaço vazio alongado, que se estende dentro de uma região de transição que é definida por uma pluralidade de folheados de material compósito, e determinar um campo de propriedade de material da região de transição. Os métodos incluem ainda formar o enchimento de raio por combinar uma pluralidade de comprimentos de fita compósita para definir um formato de seção transversal transversa de enchimento de raio, que corresponde ao formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado, e orientar uma pluralidade de comprimentos de fibra de reforço em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição.

[006] Em algumas modalidades, a determinação do formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado inclui modelar a estrutura compósita e/ou determinar um desejado formato de seção transversal transversa para o espaço vazio alongado. Em algumas modalidades, a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui modelar pelo menos uma porção da estrutura compósita.

[007] Em algumas modalidades, a orientação inclui orientar de forma que um campo de propriedade de material do enchimento de raio corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição. Em algumas modalidades, a orientação inclui orientar de forma que o campo de propriedade de material do enchimento de raio corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição para dentro de uma diferença de campo de propriedade de material limite.

[008] Em algumas modalidades, a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui determinar um campo de propriedade de material bidimensional e/ou um tridimensional da região de transição. Em algumas modalidades, o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de rigidez da região de transição, um campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição, e/ou um campo de tensão da região de transição.

[009] Em algumas modalidades, a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui determinar uma região de princípio de tensão dentro da região de transição e/ou determinar uma direção de princípio de tensão dentro da região de princípio de tensão. Em algumas modalidades, a orientação inclui orientar de forma que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que se estende dentro de uma porção do enchimento de raio que é posicionada dentro da região de princípio de tensão e/ou que se estende pelo menos substancialmente paralela à direção de princípio de tensão.

[0010] Em algumas modalidades, os métodos incluem ainda determinar a direção de eixo geométrico de fibra dentro de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e/ou no campo de propriedade de material da região de transição. Em algumas modalidades, os métodos incluem ainda estabelecer um local relativo de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita dentro do enchimento de raio com base, pelo menos em parte, no formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e/ou no campo de propriedade de material da região de transição.

[0011] Em algumas modalidades, a combinação inclui combinar de forma que uma direção de eixo geométrico de fibra de cada comprimento de fita compósita que define uma superfície externa do enchimento de raio é orientada em uma direção que é paralela a um eixo geométrico longitudinal do enchimento de raio. Em algumas modalidades, a combinação inclui receber a pluralidade de comprimentos de fita compósita em uma pluralidade de primeiras aberturas de uma matriz de conformação, pressionar a pluralidade de comprimentos de fita compósita conjuntamente dentro da matriz de conformação para formar o enchimento de raio, e remover o enchimento de raio a partir de uma segunda abertura da matriz de conformação. Em algumas modalidades, os métodos incluem ainda posicionar o enchimento de raio dentro da estrutura compósita.

[0012] Os enchimentos de raio incluem enchimentos de raio com fibras de reforço orientadas seletivamente. Os enchimentos de raio incluem uma pluralidade de comprimentos de fita compósita e cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita inclui uma respectiva pluralidade de comprimentos de fibras de reforço. A pluralidade de comprimentos de fibras de reforço em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que é selecionada com base no campo de propriedade de material da região de transição.

[0013] Em algumas modalidades, o campo de propriedade de material do enchimento de raio corresponde ao campo de propriedade de material da região de transição. Em algumas modalidades, o campo de propriedade de material do enchimento de raio conjuga o campo de propriedade de material da região de transição para dentro de uma diferença de campo de propriedade de material limite.

[0014] As estruturas compósitas incluem uma pluralidade de folheados de material compósito, que convergem para dentro de uma região de transição para definir um espaço vazio alongado, e os enchimentos de raio. Em algumas modalidades, as estruturas compósitas incluem uma aeronave e/ou uma porção de uma aeronave.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] A figura 1 é uma representação esquemática de um exemplo ilustrativo, não exclusivo, de uma aeronave, que pode incluir uma ou mais estruturas compósitas que podem utilizar enchimentos de raio de acordo com apresente exposição.

[0016] A figura 2 é uma representação esquemática de exemplos ilustrativos, não exclusivos, de uma estrutura compósita de acordo com a presente exposição.

[0017] A figura 3 é uma vista esquemática em seção transversal de uma região de transição de uma estrutura compósita que pode incluir e/ou utilizar um enchimento de raio de acordo com apresente exposição.

[0018] A figura 4 é uma vista superior esquemática de um comprimento de fita compósita que pode ser utilizado com os sistemas e métodos de acordo com a presente exposição.

[0019] A figura 5 é outra vista superior esquemática de um comprimento de fita compósita que pode ser utilizado com os sistemas e métodos de acordo com a presente exposição.

[0020] A figura 6 é outra vista superior esquemática de um comprimento de fita compósita que pode ser utilizado com os sistemas e métodos de acordo com a presente exposição.

[0021] A figura 7 é uma vista em seção transversal de um enchimento de raio de acordo com a presente exposição.

[0022] A figura 8 é uma representação esquemática de um sistema para a formação de um enchimento de raio de acordo com a presente exposição e/ou de direções de eixo geométrico de fibra para comprimentos de fita compósita que podem ser combinados em uma matriz de conformação para produzir um enchimento de raio de acordo com a presente exposição.

[0023] A figura 9 é uma representação esquemática de uma matriz de conformação de acordo com a presente exposição.

[0024] A figura 10 é outra representação esquemática da matriz de conformação da figura 10.

[0025] A figura 11 é outra representação esquemática da matriz de conformação da figura 10.

[0026] A figura 12 é um fluxograma representando métodos de formação de um enchimento de raio de acordo com a presente exposição.

DESCRIÇÃO

[0027] As figuras 1-12 provêm exemplos de enchimentos de raio 390 de estruturas compósitas 30 que incluem enchimentos de raio 390, e/ou de sistemas 100 e métodos 400 de fabricação os enchimentos de raio. Elementos que servem para uma finalidade similar, ou pelo menos substancialmente similar, são designados com os mesmos números em cada uma das figuras 1 -12, e esses elementos podem não ser discutidos em detalhe aqui com referência a cada uma das figuras 1-12. Similarmente, todos os elementos podem não estar designados em cada uma das figuras 1-12, mas os números de referência associados com as mesmas podem ser utilizados aqui para consistência. Elementos, componentes, e/ou características que são discutidos aqui com referência a uma ou mais das figuras 1-12 podem ser incluídos em, e/ou utilizados com, qualquer das figuras 1-12, sem se afastar do escopo da presente exposição.

[0028] Em geral, elementos que são prováveis que sejam incluídos em uma dada modalidade (isto é, uma modalidade particular) são ilustrados em linhas sólidas, enquanto os elementos que são opcionais a uma dada modalidade são ilustrados em linhas tracejadas. Todavia, elementos que são mostrados em linhas sólidas não são essenciais a todas das modalidades, e um elemento mostrado em linhas sólidas pode ser omitido de uma modalidade particular sem se afastar do escopo da presente exposição.

[0029] A figura 1 é uma representação esquemática de um exemplo ilustrativo, não exclusivo, de uma aeronave 20, que pode incluir uma ou mais estruturas compósitas 30. As estruturas compósitas 30 podem incluir e/ou utilizar enchimentos de raio 390 de acordo com a presente exposição. As estruturas compósitas 30 podem formar qualquer apropriada porção de aeronave 20. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, estruturas compósitas 30 podem formar qualquer apropriada porção de uma cabina de piloto 21, uma fuselagem 22, asas 23, uma cauda 24, um estabilizador vertical 25, estabilizadores horizontais 26, superfícies de controle 27, e/ou um interior 28 da aeronave 20.

[0030] Similarmente, as estruturas compósitas 30 podem incluir qualquer forma apropriada, um exemplo ilustrativo, não exclusivo, da qual é mostrada na figura 2. Uma estrutura compósita da figura 2 inclui um revestimento 32 e uma pluralidade de faixas contínuas 34, cada uma da qual pode ser formada de uma ou mais folhas, folheados, e/ou assentamentos 48 de material compósito 31. As estruturas compósitas 30 podem incluir um revestimento único 32, com uma pluralidade de reforços do tipo de "chapéu" 36 que são formados a partir de faixas contínuas 34. Altemativamente, e como ilustrado linhas tracejadas na figura 2, as estruturas compósitas 30 também podem incluir dois revestimentos 32, com faixas contínuas 34 se estendendo entre eles.

[0031] Independentemente da construção específica das estruturas compósitas 30, os revestimentos 32 e/ou as faixas contínuas 34 podem definir espaços vazios 38, os quais também podem ser referidos aqui como espaços vazios alongados 38, como espaços vazios 38, e/ou como espaços vazios alongados 38. Os espaços vazios 38 podem ser definidos dentro de uma região de transição 40 entre os revestimentos 32 e faixas contínuas 34 e/ou em qualquer apropriada região de transição 40 entre um primeiro plano, ou superfície, 42 e um segundo plano, ou superfície, 44 da estrutura compósita 30. Os espaços vazios 38 podem ser enchidos com, ou de outra maneira ocupado por, um enchimento de raio 390, que pode se estender no mesmo; e um formato e/ou uma ou mais propriedades do material do enchimento de raio 390 pode impactar sobre um formato e/ou uma ou mais propriedades de material de estruturas compósitas 30.

[0032] A figura 3 é uma vista esquemática em seção transversal de uma região de transição 40 de uma estrutura compósita 30 que pode incluir e/ou utilizar enchimentos de raio 390 de acordo com a presente exposição. Como ilustrado na figura 3, a região de transição 40 pode ser definida por um primeiro folheado 50 de material compósito 31, um segundo folheado 52 de material compósito 31, e um terceiro folheado 54 de material compósito 31. Todavia, outras regiões de transição 40 estão também dentro do escopo da presente exposição, incluindo as regiões de transição 40 que são definidas por menos que três folheados de material compósito 31, por mais que três folheados de material compósito 31, e/ou por uma pluralidade de folheados empilhados e/ou em camadas de material compósito 31.

[0033] No exemplo ilustrativo, não exclusivo, da figura 3, o primeiro folheado 50 e o segundo folheado 52 convergem para dentro da região de transição 40 para definir uma primeira região de contato 56 entre eles. Similarmente, o segundo folheado 52 e o terceiro folheado 54 convergem para dentro da região de transição 40 para definir uma segunda região de contato 58 entre eles. Em adição, o terceiro folheado 54 e o primeiro folheado 50 convergem para dentro da região de transição 40 para definir uma terceira região de contato 60 entre eles. Como ilustrado, a primeira região de contato 56, a segunda região de contato 58, e a terceira região de contato 60 terminam dentro de e/ou em um espaço vazio 38 que é definido dentro da região de transição 40.

[0034] Como ilustrado linhas tracejadas, um enchimento de raio 390 pode se estender dentro de espaço vazio 38, pode substancialmente e/ou completamente preencher espaço vazio 38, pode estar em contato com o folheado 50, o segundo folheado 52, e/ou o terceiro folheado 54, pode ser aderido e/ou operativamente afixado ao primeiro folheado 50, o segundo folheado 52, e/ou o terceiro folheado 54, e/ou pode formar uma interface 70 com o primeiro folheado 50, o segundo folheado 52, e/ou o terceiro folheado 54. O espaço vazio 38 e/ou o enchimento de raio 390 podem ter e/ou definir qualquer formato apropriado de seção transversal transversa, exemplos ilustrativos, não exclusivos, dos quais, incluem um formato triangular de seção transversal transversa, um formato em forma de cunha de seção transversal transversa, e/ou um formato de seção transversal transversa que define uma base e uma pluralidade de lados angulados convergentes.

[0035] O primeiro folheado 50, o segundo folheado 52, e o terceiro folheado 54 geralmente podem ser referidos aqui como folheados 48 de material compósito 31 e podem ter, ou definir, uma ou mais propriedades de material de região de transição 40. Essas propriedades de material podem ser governadas por, e/ou com base em, um formato e/ou geometria global da estrutura compósita 30 e/ou da região de transição 40 e/ou um material de construção de estrutura compósita 30 e/ou de folheados 48 que definem a região de transição 40. Os folheados 48 podem ser formados de um material compósito 31 que inclui uma pluralidade de fibras de reforço 90, que são revestidas, encapsuladas, e/ou cobertas por um material de resina 92. Mediante essas condições, as propriedades de material de região de transição 40 também podem ser governadas por, e/ou com base em, uma proporção relativa de fibras de reforço 90 de um material de resina 92 dentro dos folheados 48, uma composição de fibras de reforço 90, uma composição de material de resina 92, uma propriedade de material de fibras de reforço 90, uma propriedade de material de material de resina 92, e/ou uma orientação relativa de fibras de reforço 90 dentro dos folheados 48.

[0036] Geralmente, as propriedades de material da estrutura compósita 30 e/ou da região de transição 40 da mesma podem não ser uniformes, podem não ser isotrópicas, podem ser anisotrópicas, e/ou podem variar com o local e/ou a direção dentro de estrutura compósita 30 e/ou dentro da região de transição 40 da mesma. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, as propriedades de material de região de transição 40 podem ser diferentes na direção X, na direção Y, e na direção Z devido às várias características de folheados 48, que são discutidas acima.

[0037] Esta variação nas propriedades de material com a direção dentro da região de transição 40 pode ser descrita, quantificada, e/ou representada por um campo de propriedade de material para a região de transição 40 e pode ser determinada e/ou medida de qualquer maneira apropriada. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a região de transição 40 pode ser formada e/ou construída e as propriedades de material da mesma podem ser medidas para determinar o campo de propriedade de material da região de transição 40. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a região de transição 40 pode ser modelada, tal como por intermédio de qualquer apropriada modelagem matemática e/ou análise de elementos finitos, para estabelecer, estimar, e/ou determinar o campo de propriedade de material da região de transição 40, [0038] Como discutido em mais detalhe aqui, o enchimento de raio 390 inclui, pode ser formado a partir de, e/ou pode ser formado exclusivamente a partir de uma pluralidade de comprimentos de fita compósita 160. A pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode estar em contato de face a face entre si, em contato direto de face a face entre si, em contato íntimo entre si, e/ou pressionados um contra o outro dentro do enchimento de raio 390. Cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode incluir uma pluralidade de comprimentos de fibras de reforço 90 e um material de resina 92. Como discutido em mais detalhe aqui, a pluralidade de comprimentos de fibras de reforço 90 dentro de um dado comprimento de fita compósita 160 é geralmente orientada em uma direção de orientação de fibras, que pode também ser referida aqui como uma direção de eixo geométrico de fibra e/ou como um eixo geométrico de fibra. Nos enchimentos de raio 390 de acordo com a presente exposição, a orientação relativa dos vários comprimentos de fita compósita e/ou a direção de eixo geométrico de fibra de um dado comprimento de fita compósita pode ser selecionada com base no campo de propriedade de material da região de transição 40.

[0039] A pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode incluir qualquer apropriado número de comprimentos de fita compósita 160. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode incluir pelo menos 2, pelo menos 4, pelo menos 6, pelo menos 8, pelo menos 10, pelo menos 15, pelo menos 20, pelo menos 30, pelo menos 40, pelo menos 50, pelo menos 60, ou pelo menos 80 comprimentos de fita compósita 160. Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que o número de comprimentos de fita compósita 160 pode variar ao longo do comprimento do enchimento de raio 390, tal como para levar em conta as variações na área de seção transversal do espaço vazio 38.

[0040] A pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 dentro do enchimento de raio 390 pode ser orientada de forma que comprimentos de fita compósita 160 não são coplanares entre si. Adicionalmente ou altemativamente, a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode também ser orientada de forma que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita esteja em contato físico direto com outro comprimento de fita compósita, mas não coplanar com o outro comprimento de fita compósita.

[0041] Como um exemplo mais específico, mas ainda ilustrativo, não exclusivo, um primeiro comprimento de fita compósita 160 pode ser orientado em um ângulo de inclinação com relação a um segundo comprimento (ou um resto do comprimento) de fita compósita 160. Adicionalmente ou altemativamente, um terceiro comprimento de fita compósita pode ser orientado em um ângulo de inclinação com relação ao primeiro e ao segundo comprimentos de fita compósita. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, do ângulo de inclinação incluem ângulos de inclinação de pelo menos 5 graus, pelo menos 10 graus, pelo menos 15 graus, pelo menos 20 graus, pelo menos 25 graus, pelo menos 30 graus, pelo menos 35 graus, pelo menos 40 graus, ou pelo menos 45 graus. Adicionalmente ou altemativamente, o ângulo de inclinação pode também ser inferior a 90 graus, inferior a 85 graus, inferior a 80 graus, inferior a 75 graus, inferior a 70 graus, inferior a 65 graus, inferior a 60 graus, inferior a 55 graus, inferior a 50 graus, ou inferior a 40 graus. O ângulo de inclinação pode ser medido em uma seção transversal do enchimento de raio 390 (isto é, no plano X-Y).

[0042] Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que o enchimento de raio 390 pode ser formado unicamente e/ou exclusivamente de comprimentos de fita compósita 160. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, o enchimento de raio 390 pode não incluir um material de resina e/ou material de resina termoplástico separado que se estendem entre, e/ou separados, os comprimentos da pluralidade de comprimentos de fita compósita separados um do outro.

[0043] Como discutido em mais detalhe aqui, os vários comprimentos de fita compósita 160 podem ser orientados entre si de forma que um campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição 40. Isto pode incluir a orientação dos vários comprimentos de fita compósita de forma que eles definam ângulos de inclinação que fazem com que o campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição 40 e/ou selecionem os vários comprimentos de fita compósita de forma que eles definam respectivas direções de eixo geométrico de fibra, que causam com que o campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição 40.

[0044] Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que o campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 pode corresponder ao campo de propriedade de material da região de transição 40 de qualquer maneira apropriada. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, o campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 pode adaptar o campo de propriedade de material da região de transição 40 para dentro de uma diferença de campo de propriedade de material limite na interface 70 entre a região de transição 40 (ou folheados 48 da mesma) e o enchimento de raio 390. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, a diferença de campo de propriedade de material limite pode ser inferior a 50%, inferior a 40%, inferior a 30%, inferior a 20%, inferior a 15%, inferior a 10%, inferior a 5%, inferior a 2.5%, ou inferior a 1% do campo de propriedade de material da região de transição na interface 70.

[0045] Quando usadas aqui, as frases, “campo de propriedade de material da região de transição 40", “campo de propriedade de material da região de transição", “campo de propriedade de material do enchimento de raio 390", e/ou “campo de propriedade de material do enchimento de raio” podem se referir a qualquer descrição matemática apropriada de a magnitude, orientação, e/ou variação em uma ou mais propriedades de material com o local e/ou a direção dentro da região de transição 40 e/ou enchimento de raio 390, respectivamente. Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que os campos de propriedade de material (da região de transição 40 e/ou do enchimento de raio 390) podem ser campos de propriedade de material monodimensionais que descrevem a uma ou mais propriedades de material (da região de transição 40 e/ou do enchimento de raio 390) em uma única direção (tal como a direção X, a direção Y, ou a direção Z, embora isto não seja requerido). Adicionalmente ou altemativamente, os campos de propriedade de material podem ser campos de propriedade de material multidimensionais que descrevem a uma ou mais propriedades de material em duas direções, em três direções, ou em mais que três direções. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, os campos de propriedade de material podem ter um primeiro valor de campo em uma primeira direção que se estende ao longo do espaço vazio 38 (isto é, a direção Z), um segundo valor de campo em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção (isto é, uma da direção X e da direção Y), e um terceiro valor de campo em uma terceira direção que é perpendicular à primeira direção e à segunda direção (isto é, a outra da direção X e da direção Y). Os campos de propriedade de material podem também descrever a uma ou mais propriedades de material em uma pluralidade de locais discretos dentro da região de transição 40 e/ou do enchimento de raio 390.

[0046] Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que o campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 pode corresponder ao campo de propriedade de material da região de transição 40 em qualquer direção e/ou direções apropriadas, incluindo a primeira direção, a segunda direção, a terceira direção, dentro de um plano que é definido pela primeira direção e pela segunda direção, dentro de um plano que é definido pela segunda direção e pela terceira direção, e/ou em um plano que é definido pela primeira direção e pela terceira direção. Adicionalmente ou altemativamente, o campo de propriedade de material do enchimento de raio 390 pode corresponder ao campo de propriedade de material da região de transição 40 dentro de interface 70 e/ou em uma pluralidade de locais discretos dentro da região de interface 70.

[0047] Os campos de propriedade de material podem também ser referidos aqui como tensores de propriedade de material, campos de propriedade de material escalares, campos de propriedade de material vetoriais, distribuições de propriedade de material, e/ou gradientes de propriedade de material.

[0048] Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que qualquer apropriado campo de propriedade de material da região de transição 40 pode ser determinado. O determinado campo de propriedade de material da região de transição 40 então pode ser utilizado para estabelecer, estimar, quantificar, e/ou determinar uma ou mais forças que podem ser aplicadas ao enchimento de raio 390 por região de transição 40, para estabelecer e/ou selecionar a direção de eixo geométrico de fibra dentro de um dado comprimento de fita compósita 160 do enchimento de raio 390 (tal como por seleção do ângulo de inclinação dentre a pluralidade de comprimentos de fita compósita), para estabelecer e/ou selecionar a orientação relativa dentre a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 do enchimento de raio 390, e/ou para estabelecer e/ou selecionar um desejado campo de propriedade de material do enchimento de raio 390. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, de campos de propriedade de material da região de transição 40 incluem um campo de rigidez da região de transição 40, um campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição 40, uma região de campo de transição de deformação 40, um campo de deformação da região de transição 40, e/ou um campo de contração de resina da região de transição 40. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, de campos de propriedade de material do enchimento de raio 390 incluem um campo de rigidez do enchimento de raio 390, um campo de coeficiente de expansão térmica do enchimento de raio 390, um campo de tensão do enchimento de raio 390, um campo de deformação do enchimento de raio 390, e/ou um campo de contração de resina do enchimento de raio 390.

[0049] O campo de rigidez da região de transição 40 pode descrever qualquer rigidez apropriada da região de transição 40 em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções. A rigidez pode ser quantificada por qualquer parâmetro apropriado, exemplos ilustrativos, não exclusivos, dos quais incluem um módulo de elasticidade da região de transição, um módulo de Young da região de transição, e/ou um módulo de rigidez da região de transição. Similarmente, o campo de rigidez do enchimento de raio 390 pode descrever qualquer rigidez apropriada do enchimento de raio 390 em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções.

[0050] O campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição 40 pode descrever expansão e/ou contração termicamente induzida dos folheados 48 dentro da região de transição 40 em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, os folheados 48 podem se expandir e/ou contrair significantemente durante a formação e/ou a cura da estrutura compósita 30, e o campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição pode descrever esta expansão e/ou contração. Similarmente, o campo de coeficiente de expansão térmica do enchimento de raio 390 pode descrever qualquer apropriada expansão e/ou contração termicamente induzida de comprimentos de fita compósita 160 dentro do enchimento de raio 390 em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções.

[0051] O campo de tensão da região de transição 40 pode descrever um estado de tensão, ou tensão residual, dos folheados 48, dentro da região de transição 40 em um dado ponto no tempo e/ou em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções. Um tal estado de tensão pode produzir e/ou gerar movimento (isto é, deformação) e/ou a relaxação dos folheados 48 dentro da região de transição 40, alterando assim um formato de espaço vazio 38 e/ou aplicando uma ou mais forças ao enchimento de raio 390. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, e subsequentemente à formação, mas antes da cura da estrutura compósita 30, os folheados 48 podem conter resíduos de tensão, e esses resíduos de tensão podem se relaxar durante a cura da estrutura compósita 30. Esta relaxação pode produzir o movimento dos folheados 48, alterando assim o formato de espaço vazio 38 e/ou aplicando a uma ou mais forças ao enchimento de raio 390. Similarmente, a tensão campo do enchimento de raio 390 pode descrever um estado de tensão, ou tensão residual, de comprimentos de fita compósita 160 dentro do enchimento de raio 390 em um dado ponto no tempo e/ou em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções.

[0052] Quando o campo de material da região de transição 40 inclui o campo de tensão da região de transição 40, o campo de tensão da região de transição 40 pode definir uma região de tensão de princípio, principal, alta, e/ou a mais alta motor elétrico 80, que pode ser tensionada em uma direção de tensão de princípio, principal, alta, e/ou a mais alta 82. Mediante essas condições, pelo menos um comprimento de fita compósita da pluralidade de comprimentos de fita compósita pode ser orientado de forma que uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra 162 da pluralidade de fibras de reforço 90 da mesma seja posicionada e/ou se estenda dentro da região de princípio de tensão 80 e é, ou se estende, pelo menos substancialmente paralelo à direção de princípio de tensão 82. Adicionalmente ou altemativamente, a pluralidade de comprimentos de fita compósita pode ser orientada de forma que um plano que passa através do enchimento de raio 390 e é perpendicular à direção de princípio de tensão 82 intercepta a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço de pelo menos um dentre os comprimentos de fita compósita. Isto pode aumentar a resistência a fissuras e/ou separação do enchimento de raio 390 dentro de estrutura compósita 30. Adicionalmente ou altemativamente, o enchimento de raio 390 pode definir uma região de ápice 84 dentro de um plano que é perpendicular a um eixo geométrico longitudinal do espaço vazio 38 (isto é, perpendicular ao eixo geométrico Z e/ou no plano X-Y), e pelo menos um comprimento de fita compósita da pluralidade de comprimentos de fita compósita pode definir uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que é direcionada para dentro da região de ápice 84.

[0053] A direção de princípio de tensão pode ser medida e/ou definida com qualquer apropriada orientação dentro da região de transição 40. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a direção de princípio de tensão pode ser medida e/ou definida perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do espaço vazio 38 (isto é, perpendicular ao eixo geométrico Z e/ou no plano X- Y).

[0054] O campo de deformação da região de transição 40 pode descrever um estado de deformação de folheados 48 dentro da região de transição 40 em um dado ponto no tempo e/ou em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções. Um tal estado de deformação pode mudar e/ou se relaxar com o tempo, mudando novamente mais uma vez o formato de espaço vazio 38 e aplicando uma ou mais forças ao enchimento de raio 390. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a cura da estrutura compósita 30 pode causar alterações no estado de deformação. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, e durante a operação e/ou uso da estrutura compósita 30, o campo de deformação pode se alterar e/ou flutuar, alterando assim o formato de espaço vazio 38 e/ou aplicando uma ou mais forças ao enchimento de raio 390. Similarmente, o campo de deformação do enchimento de raio 390 pode descrever um estado de deformação de comprimentos de fita compósita 160 dentro do enchimento de raio 390 no dado ponto no tempo e/ou em qualquer local apropriado e/ou quaisquer locais apropriados, em qualquer direção apropriada, e/ou em qualquer combinação apropriada de direções.

[0055] O campo de contração de resina da região de transição 40 pode descrever alterações no volume de resina e/ou no local dentro da região de transição 40 em qualquer apropriado ponto no tempo, tal como durante a cura da estrutura compósita 30. Essas alterações no volume de resina e/ou local podem, mais uma vez novamente, produzir alterações no formato do espaço vazio 38. Adicionalmente ou altemativamente, essas alterações no volume de resina e/ou local podem também gerar alterações na rigidez da região de transição 40. Similarmente, o campo de contração de resina do enchimento de raio 390 pode descrever alterações no volume de resina e/ou local dentro do enchimento de raio 390 no dado ponto no tempo.

[0056] As figuras 4-6 são vistas superiores esquemáticas de comprimentos de fita compósita 160 que podem ser utilizados com os sistemas e métodos de acordo com a presente exposição. Como discutido, cada comprimento de fita compósita 160 pode incluir uma pluralidade de fibras de reforço 90 e um material de resina 92. O material de resina 92 pode encobrir, envolver, e/ou encapsular fibras de reforço 90. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, de fibras de reforço 90, incluem qualquer apropriada fibra de carbono, fibra de titânio, fibra de vidro, e/ou fibra de metal. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, de material de resina 92, incluem qualquer apropriado epóxi e/ou material polimérico.

[0057] Os comprimentos de fita compósita 160 podem ter e/ou definir qualquer apropriado comprimento e/ou largura dentro dos enchimentos de raio 390 de acordo com a presente exposição. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode ter um comprimento de pelo menos 1 meter (m), pelo menos 2 m, pelo menos 3 m, pelo menos 4 m, pelo menos 5 m, pelo menos 6 m, pelo menos 7 m, pelo menos 8 m, pelo menos 9 m, pelo menos 10 m, pelo menos 15 m, e/ou pelo menos 20 m. Adicionalmente ou altemativamente, o comprimento pode também ser inferior a 50 m, inferior a 40 m, inferior a 30 m, inferior a 25 m, inferior a 20 m, inferior a 15 m, inferior a 10 m, e/ou inferior a 5 m.

[0058] Como exemplos ilustrativos adicionais, não exclusivos, pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode ter uma largura de pelo menos 3 milímetros (mm), pelo menos 4 mm, pelo menos 5 mm, pelo menos 6 mm, pelo menos 7 mm, pelo menos 8 mm, pelo menos 9 mm, pelo menos 10 mm, pelo menos 11 mm, pelo menos 12 mm, pelo menos 14 mm, pelo menos 16 mm, pelo menos 18 mm, pelo menos 20 mm, e/ou pelo menos 24 mm. Adicionalmente ou altemativamente, a largura pode também ser inferior a 50 mm, inferior a 45 mm, inferior a 40 mm, inferior a 35 mm, inferior a 30 mm, inferior a 25 mm, inferior a 20 mm, inferior a 18 mm, inferior a 16 mm, inferior a 14 mm, inferior a 12 mm, inferior a 10 mm, inferior a 8 mm, inferior a 6 mm, e/ou inferior a 4 mm.

[0059] A porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita pode incluir e/ou ser qualquer apropriada porção, percentagem, e/ou fração da pluralidade de comprimentos de fita compósita. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, a porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita pode incluir pelo menos um comprimento de fita compósita, dois comprimentos de fita compósita, três comprimentos de fita compósita, pelo menos 25% da pluralidade de comprimentos de fita compósita, pelo menos 50% da pluralidade de fita compósita, pelo menos 75% da pluralidade de comprimentos de fita compósita, e/ou 100% da pluralidade de comprimentos de fita compósita.

[0060] Como ilustrado nas figuras 4-6, as fibras de reforço 90 (ou um eixo geométrico longitudinal de fibras 90) de um dado comprimento de fita compósita 160 podem ser orientadas, ou orientadas geralmente, ao longo de, e/ou paralelas a, uma direção de eixo geométrico de fibra 162. O dado comprimento de fita compósita 160 pode também definir um eixo geométrico longitudinal 392, que pode ser pelo menos substancialmente paralelo a, e/ou pode ser referido aqui como, um eixo geométrico longitudinal de enchimento de raio 392 do enchimento de raio 390 quando comprimentos de fita compósita 160 são posicionados dentro do enchimento de raio 390. Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que a direção de eixo geométrico de fibra 162 pode ser paralela ao eixo geométrico longitudinal 392 (como ilustrado na figura 4) e/ou orientada em um ângulo de fibra 164 com relação ao eixo geométrico longitudinal 392 (como ilustrado nas figuras 5-6). Como discutido, o ângulo de fibra pode ser selecionado com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição 40.

[0061] Exemplos ilustrativos, não exclusivos, do ângulo de fibra 164, incluem ângulos de fibra de pelo menos 5 graus, pelo menos 10 graus, pelo menos 15 graus, pelo menos 20 graus, pelo menos 25 graus, pelo menos 30 graus, pelo menos 35 graus, pelo menos 40 graus, e/ou pelo menos 45 graus. Adicionalmente ou altemativamente, o ângulo de fibra 164 pode também ser inferior a 85 graus, inferior a 80 graus, inferior a 75 graus, inferior a 70 graus, inferior a 65 graus, inferior a 60 graus, inferior a 55 graus, inferior a 50 graus, e/ou inferior a 40 graus.

[0062] Como ilustrado linhas tracejadas na figura 5, as fibras de reforço 90 podem também ser orientadas para formar um arranjo bidimensional dentro de um dado comprimento de fita compósita 160. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, do arranjo bidimensional incluem uma malha, uma estrutura tecida, um pano, e/ou um arranjo aleatório de fibras de reforço 90. Está também dentro do escopo da presente exposição o fato de que as fibras de reforço 90 podem formar um arranjo tridimensional dentro de um dado comprimento de fita compósita 160. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, do arranjo tridimensional incluem uma malha, uma estrutura tecida, um pano, um arranjo aleatório de fibras de reforço, e/ou dois ou mais arranjos de duas ou mais dimensões de fibras de reforço que são empilhadas uma sobre a outra.

[0063] A figura 7 é uma vista em seção transversal de um enchimento de raio 390 de acordo com a presente exposição. Como discutido, o enchimento de raio 390 inclui uma pluralidade de comprimentos de fita compósita 160. Como também discutido, pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 é orientada em um ângulo de inclinação com relação a um restante da pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 dentro do enchimento de raio 390.

[0064] A figura 7 ilustra uma orientação relativa específica para comprimentos de fita compósita 160 dentro do enchimento de raio 390; todavia outras orientações relativas estão também dentro do escopo da presente exposição, tais como aquelas orientações relativas que podem ser selecionadas com base, pelo menos em parte, em um específico campo de propriedades de material de uma dada região de transição 40, como discutido aqui. A figura 7 também ilustra que, como discutido, a região de transição 40 pode definir uma região de princípio de tensão 80 que pode incluir e/ou define uma direção de princípio de tensão 82, e pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode ser orientada de forma que uma direção de eixo geométrico de fibra 162 de fibras de reforço 90 das mesmas se estende pelo menos substancialmente paralela à direção de princípio de tensão. Adicionalmente ou altemativamente, e como também discutido, o enchimento de raio 390 pode definir uma ou mais regiões de ápice 84, e pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita pode ser orientada de forma que fibras de reforço 90 da mesma definem uma direção de eixo geométrico de fibra 162 que é dirigida para dentro e/ou que se estende dentro de região de ápice 84.

[0065] A figura 8 é uma representação esquemática de um sistema 100 para a formação de um enchimento de raio 390 de acordo com a presente exposição. A figura 8 ilustra direções de eixo geométrico de fibra 162 para comprimentos de fita compósita 160 que podem ser combinados em um matriz de conformação 306 para produzir enchimento de raio 390 de acordo com a presente exposição e/ou ângulos de inclinação 96 para comprimentos de fita compósita 160 dentro dos enchimentos de raio 390 de acordo com a presente exposição. Na figura 8, uma pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 pode ser provida para a matriz de conformação 306 de acordo com a presente exposição. A matriz de conformação 306 pode também ser referida aqui como uma matriz de enchimento de raio 306 e pode ser configurada para receber a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 e para fazer convergir a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 dentro da mesma para produzir e/ou gerar o enchimento de raio 390. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, de formação de matriz 306 são ilustrados nas figuras 9 a 11 e discutidos aqui. Exemplos ilustrativos adicionais, não exclusivos, de formação de matriz 306 e/ou de sistemas 100, que incluem matriz de conformação 306 e/ou que podem ser utilizados para formar o enchimento de raio 390 são expostos na Publicação de Pedido de Patente US No. 2014/0034236, cuja exposição completa é aqui incorporada para referência.

[0066] Como discutido, cada comprimento de fita compósita 160 pode incluir uma pluralidade de fibras de reforço 90 e um material de resina 92. Como também discutido, a pluralidade de fibras de reforço 90 de um dado comprimento de fita compósita 160 pode ser orientada em qualquer apropriado ângulo de fibra 164 em relação a um eixo geométrico longitudinal 392 do mesmo. O eixo geométrico longitudinal 392 pode também ser referido aqui como um eixo geométrico longitudinal de enchimento de raio 392, uma vez quando comprimentos de fita compósita 160 são combinados para formar o enchimento de raio 390. Isto está ilustrado mais detalhadamente na figura 8 em 164, em que vistas de seção transversal esquemáticas de vários comprimentos de fita compósita 160 que incluem fibras de reforço 90 são ilustrados. Como ilustrado em 166, o ângulo de fibra 164 pode ser zero graus (isto é, a direção de eixo geométrico de fibra 162 pode ser paralela ao eixo geométrico longitudinal 392). Mediante essas condições, as fibras 90 podem parecer algo circular em seção transversal e/ou podem definir uma área de seção transversal relativamente pequena.

[0067] Adicionalmente ou altemativamente, e como ilustrado em 168, o ângulo de fibra 164 pode ser um ângulo finito que está entre 0 graus e 90 graus, tal como 45 graus (isto é, a direção de eixo geométrico de fibra 162 e o eixo geométrico longitudinal 392 podem definir um ângulo de fibra 164 de 45 graus entre eles). Mediante essas condições, as fibras 90 podem parecer mais oblongas em seção transversal e/ou podem definir uma área de seção transversal relativamente maior.

[0068] Adicionalmente ou altemativamente, e como ilustrado em 170, o ângulo de fibra 164 pode ser aproximadamente 90 graus (isto é, a direção de eixo geométrico de fibra 162 e o eixo geométrico longitudinal 392 pode definir um ângulo de fibra 164 de 90 graus entre eles). Mediante essas condições, as fibras 90 podem parecer lineares em seção transversal.

[0069] As figuras 9 a 11 são representações esquemáticas de uma matriz de conformação 306 de acordo com a presente exposição. A matriz de conformação 306 inclui um corpo de matriz 330 que define um primeiro lado 332 e um segundo lado 334. Como ilustrado nas figuras 9 e 10, o primeiro lado 332 define uma pluralidade de primeiras aberturas 336 que são configuradas para receber a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 (como ilustrado na figura 8). Como ilustrado na figura 10, a pluralidade de primeiras aberturas direciona a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 para dentro de uma pluralidade de canais 340 que são definidos dentro do corpo de matriz 330. A pluralidade de canais 340 pode convergir um para o outro dentro do corpo de matriz 330 e pode causar com que a pluralidade de comprimentos de fita compósita 160 contate e/ou pressionem um contra o outro dentro do corpo de matriz 330 antes da saída da matriz de conformação 306 através de uma segunda abertura 338 que é definida no segundo lado 334, como ilustrado na figura 11.

[0070] A figura 12 é um fluxograma representando métodos 400 de formação de um enchimento de raio para uma estrutura compósita de acordo com a presente exposição. Uma estrutura compósita pode incluir uma pluralidade de folheados de material compósito que convergem para dentro de uma região de transição para definir um espaço vazio alongado. O enchimento de raio pode ser configurado para se estender dentro do espaço vazio alongado e/ou para suportar uma porção da pluralidade de folheados de material compósito que definem o espaço vazio alongado. Os métodos 400 podem incluir modelar o enchimento de raio em 410 e/ou modelar a região de transição em 420. Os métodos 400 incluem determinar um formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado em 430 e determinar um campo de propriedade de material da região de transição em 440. Os métodos 400 podem incluir ainda determinar uma propriedade de uma pluralidade de comprimentos de fita compósita, que define o enchimento de raio em 450 e/ou a formação de uma pilha em camadas de fita compósita em 460. Os métodos 400 incluem ainda formar o enchimento de raio em 470 e pode incluir posicionar o enchimento de raio dentro da estrutura compósita em 480.

[0071] A modelação do enchimento de raio em 410 pode incluir modelar, estabelecer, e/ou determinar qualquer propriedade apropriada do enchimento de raio. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a modelação em 410 pode incluir modelar um campo de propriedade de material do enchimento de raio. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, do campo de propriedade de material do enchimento de raio incluem um campo de rigidez do enchimento de raio, um campo de coeficiente de expansão térmica do enchimento de raio, um campo de tensão do enchimento de raio, e/ou um campo de contração de resina do enchimento de raio. Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que a modelação em 410 pode incluir modelar de qualquer maneira apropriada. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, a modelação em 410 pode incluir modelagem matemática do enchimento de raio e/ou análise de elementos finitos do enchimento de raio.

[0072] A modelagem da região de transição em 420 pode incluir modelar, estabelecer, e/ou determinar qualquer propriedade apropriada da região de transição. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a modelação em 420 pode incluir modelar o campo de propriedade de material da região de transição, tal como para permitir e/ou facilitar a determinação em 440.

[0073] Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que a modelação em 420 pode incluir modelar qualquer porção apropriada da estrutura compósita mediante quaisquer condições apropriadas. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, a modelação em 420 pode incluir modelar a região de transição, modelar a cura da região de transição, modelar a região de transição durante a operação da estrutura compósita, modelar a estrutura compósita, modelar a cura da estrutura compósita, e/ou modelar a estrutura compósita durante a operação da estrutura compósita.

[0074] A determinação do formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado em 430 pode incluir determinar o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado de qualquer maneira apropriada. Como exemplos ilustrativos, não exclusivos, a determinação em 430 pode incluir modelar a estrutura compósita, a região de transição, e/ou o espaço vazio alongado. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 430 pode incluir medir o espaço vazio alongado. Como ainda outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 430 pode incluir estabelecer e/ou determinar um desejado formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado.

[0075] A determinação do campo de propriedade de material da região de transição em 440 pode incluir determinar qualquer apropriado campo de propriedade de material da região de transição de qualquer maneira apropriada. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 440 pode incluir modelar a estrutura compósita, a região de transição, e/ou o espaço vazio alongado, tal como por intermédio de a modelação em 420. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 440 pode incluir medir o campo de propriedade de material da região de transição. Como ainda outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 440 pode incluir estabelecer e/ou determinar um desejado campo de propriedade de material da região de transição.

[0076] Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que a determinação em 440 pode incluir determinar qualquer apropriado campo de propriedade de material da região de transição em qualquer apropriada dimensão, combinação de dimensões, direção, e/ou combinação de direções. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, do campo de propriedade de material da região de transição incluem um campo de rigidez da região de transição, um campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição, um campo de tensão da região de transição, e/ou um campo de contração de resina da região de transição.

[0077] A determinação em 440 pode incluir determinar um campo de propriedade de material monodimensional da região de transição, determinar um campo de propriedade de material bidimensional da região de transição, e/ou determinar um campo de propriedade de material tridimensional da região de transição. Como um exemplo mais específico, mas ainda ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 440 pode incluir determinar um primeiro valor de campo do campo de propriedade de material da região de transição em uma primeira direção que se estende ao longo do espaço vazio alongado, determinar um segundo valor de campo do campo de propriedade de material da região de transição em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção, e/ou determinar um terceiro valor de campo do campo de propriedade de material da região de transição em uma terceira direção que é perpendicular à primeira direção e à segunda direção. Como outro exemplo mais específico, mas ainda ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 440 pode também incluir estabelecer um arranjo e/ou grade de valores do campo de propriedade de material em vários locais dentro da região de transição.

[0078] Adicionalmente ou alternativamente, a determinação em 440 pode também incluir determinar uma região de princípio de tensão dentro da região de transição e/ou determinar uma direção de princípio de tensão dentro da região de princípio de tensão. A região de princípio de tensão pode incluir e/ou ser uma porção da região de transição que tem a tensão máxima e/ou que tem um valor maior que um valor de tensão limite. A direção de princípio de tensão pode ser uma direção, ou direção média, sobre a qual a tensão é aplicada dentro da região de princípio de tensão.

[0079] A determinação da propriedade da pluralidade de comprimentos de fita compósita em 450 pode incluir determinar e/ou estabelecer qualquer propriedade apropriada de qualquer porção apropriada da pluralidade de comprimentos de fita compósita. A determinação em 450 pode ser com base em quaisquer critérios apropriados e pode ser realizada com qualquer apropriada sequência dos métodos 400, tal como antes da formação em 470.

[0080] Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 450 pode incluir determinar e/ou estabelecer uma largura de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e/ou no campo de propriedade de material da região de transição. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 450 pode incluir determinar e/ou estabelecer a espessura de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e/ou no campo de propriedade de material da região de transição.

[0081] Como ainda outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 450 pode também incluir determinar e/ou estabelecer a direção de eixo geométrico de fibra dentro de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e/ou no campo de propriedade de material da região de transição. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a determinação em 450 pode incluir determinar e/ou estabelecer um local relativo de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita dentro do enchimento de raio com base, pelo menos em parte, no formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e/ou no campo de propriedade de material da região de transição.

[0082] A formação da pilha em camadas de fita compósita em 460 pode incluir formar qualquer apropriada pilha em camadas que inclui dois ou mais comprimentos de fita compósita e pode ser realizada antes da formação em 470. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a pilha em camadas de fita compósita pode incluir um primeiro comprimento de fita compósita que define uma primeira direção de eixo geométrico de fibra e um segundo comprimento de fita compósita que define uma segunda direção de eixo geométrico de fibra que é diferente da primeira direção de eixo geométrico de fibra. Como um exemplo mais específico, mas ainda ilustrativo, não exclusivo, a primeira direção de eixo geométrico de fibra pode ser pelo menos substancialmente paralela a um eixo geométrico longitudinal do comprimento de fita compósita (isto é, a primeira direção de eixo geométrico de fibra pode ser orientada em um ângulo de fibra de zero graus, como ilustrado na figura 4), enquanto a segunda direção de eixo geométrico de fibra pode ser pelo menos substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do comprimento de fita compósita (isto é, a segunda direção de eixo geométrico de fibra pode ser orientada em um ângulo de fibra de 90 graus, como ilustrado na figura 6). Isto pode permitir que a formação em 470 seja realizada utilizando um processo de pultrusão sem cisalhamento do segundo comprimento de fita compósita.

[0083] A formação do enchimento de raio em 470 pode incluir formar o enchimento de raio de qualquer maneira apropriada. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a formação em 470 pode incluir combinar, em 472, a pluralidade de comprimentos de fita compósita para definir um formato de seção transversal transversa do enchimento de raio que corresponda ao formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a formação em 470 pode também incluir orientar, em 474, a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição. Cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita pode incluir uma respectiva pluralidade de comprimentos de fibra de reforço e um material de resina, e a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra.

[0084] A combinação em 472 pode incluir combinar de qualquer maneira apropriada e pode incluir combinar de forma que uma superfície externa do enchimento de raio seja definida por comprimentos de fita compósita que têm, ou definir, uma direção de eixo geométrico de fibra que é paralelo a um eixo geométrico longitudinal do enchimento de raio. Como um exemplo ilustrativo, não exclusivo, a combinação em 472 pode incluir combinar com um processo de pultrusão. Como outro exemplo ilustrativo, não exclusivo, a combinação em 472 pode também incluir combinar com um processo de formação de pressionamento.

[0085] Como um exemplo mais específico, mas ainda ilustrativo, não exclusivo, a combinação em 472 pode incluir receber a pluralidade de comprimentos de fita compósita em uma pluralidade de primeiras aberturas em um primeiro lado de uma matriz de conformação, pressionar a pluralidade de comprimentos de fita compósita um contra o outro dentro do matriz de conformação para formar o enchimento de raio, e remover o enchimento de raio a partir de (uma única) segunda abertura em um segundo lado da matriz de conformação. Mediante essas condições, a combinação em 472 pode ser um processo pelo menos substancialmente contínuo, no qual a recepção, o pressionamento, e a remoção, são realizados concomitantemente e/ou simultaneamente. A matriz de conformação pode definir uma pluralidade de canais que se estendem entre a pluralidade de primeiras aberturas e da segunda abertura, e a orientação em 474 pode incluir selecionar uma orientação relativa dentre a pluralidade de canais, tal como por selecionar a matriz de conformação e/ou por selecionar a configuração da pluralidade de canais dentro da matriz de conformação.

[0086] A orientação em 474 pode incluir orientar de forma que o campo de propriedade de material do enchimento de raio corresponda ao, e/ou seja com base no, campo de propriedade de material da região de transição. Isto pode incluir orientar de forma que o campo de propriedade de material do enchimento de raio conjuga o campo de propriedade de material da região de transição para dentro de uma diferença de campo de propriedade de material limite em uma interface entre a região de transição e o enchimento de raio. Exemplos ilustrativos, não exclusivos, da diferença de campo de propriedade de material limite são expostos aqui.

[0087] Quando a determinação em 440 inclui determinar a região de princípio de tensão e/ou a direção de princípio de tensão, a orientação em 474 pode incluir ainda orientar de forma que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que se estende dentro de uma porção do enchimento de raio que é posicionada dentro da região de princípio de tensão e/ou que é alinhada pelo menos substancialmente paralela à direção de princípio de tensão. Quando os métodos 400 incluem a modelação em 410 e/ou a modelação em 420, a orientação em 474 pode incluir orientar com base, pelo menos em parte, na modelação em 410 e/ou na modelação em 420.

[0088] O posicionamento do enchimento de raio dentro da estrutura compósita em 480 pode incluir posicionar e/ou colocar o enchimento de raio dentro da estrutura compósita. Isto pode incluir posicionar e/ou colocar de forma que o enchimento de raio se estenda dentro do espaço vazio alongado e/ou contate a pluralidade de folheados de material compósito que definem o espaço vazio alongado. Está dentro do escopo da presente invenção o fato de que, subsequentemente ao posicionamento em 480, os métodos 400 podem incluir ainda aquecer e/ou curar a estrutura compósita.

[0089] Exemplos ilustrativos, não exclusivos, da matéria inventiva de acordo com a presente exposição são descritos nos seguintes parágrafos enumerados: [0090] Al. Um método de formação de um enchimento de raio para a estrutura compósita, em que a estrutura compósita inclui uma pluralidade de folheados de material compósito que convergem para dentro de uma região de transição para definir um espaço vazio alongado, e ainda em que o enchimento de raio é configurado para se estender dentro do espaço vazio alongado, o método compreendendo: determinar um formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado; determinar um campo de propriedade de material da região de transição; e formar o enchimento de raio, em que a formação inclui: combinar uma pluralidade de comprimentos de fita compósita para definir um formato de seção transversal transversa do enchimento de raio que corresponde ao formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado, em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita inclui uma respectiva pluralidade de comprimentos de fibra de reforço e um material de resina, e ainda em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma direção de eixo geométrico de fibra ; e orientar a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição.

[0091] A2. O método de acordo com o parágrafo Al, em que a determinação do formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado inclui pelo menos um dentre modelar a estrutura compósita e determinar um desejado formato de seção transversal transversa para o espaço vazio alongado.

[0092] A3. O método de acordo com qualquer dos parágrafos A1-A2, em que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui pelo menos um dentre modelar a região de transição, modelar a cura da região de transição, modelar a região de transição durante a operação da estrutura compósita, modelar a estrutura compósita, modelar a cura da estrutura compósita, e modelar a estrutura compósita durante a operação da estrutura compósita.

[0093] A4. O método de acordo com qualquer dos parágrafos A1-A3, em que a orientação inclui orientar de forma que um campo de propriedade de material do enchimento de raio pelo menos um dentre: (i) corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição; e (ii) corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição para dentro de uma diferença de campo de propriedade de material limite em uma interface entre a região de transição e o enchimento de raio.

[0094] A5. O método de acordo com o parágrafo A4, em que a diferença de campo de propriedade de material limite é inferior a 50%, inferior a 40%, inferior a 30%, inferior a 20%, inferior a 15%, inferior a 10%, inferior a 5%, inferior a 2.5%, ou inferior a 1% do campo de propriedade de material da região de transição.

[0095] A6. O método de acordo com qualquer dos parágrafos A1-A5, em que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui pelo menos um dentre determinar um campo de propriedade de material bidimensional da região de transição e determinar um campo de propriedade de material tridimensional da região de transição.

[0096] Α7. O método de acordo com qualquer dos parágrafos A1-A6, em que o campo de propriedade de material da região de transição tem um primeiro valor de campo em uma primeira direção que se estende ao longo do espaço vazio alongado, um segundo valor de campo em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção, e um terceiro valor em uma terceira direção que é perpendicular à primeira direção e à segunda direção.

[0097] A8. O método de acordo com o parágrafo A7, em que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui determinar pelo menos dois, e opcionalmente todos, do primeiro valor de campo, do segundo valor de campo, e do terceiro valor de campo.

[0098] A9. O método de acordo com qualquer dos parágrafos A7-A8, em que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui determinar o segundo valor de campo e o terceiro valor de campo.

[0099] A10. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A9, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de rigidez da região de transição, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de rigidez do enchimento de raio.

[00100] All. O método de acordo com qualquer dos parágrafos ΑΙΑ 10, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de coeficiente de expansão térmica do enchimento de raio.

[00101] A12. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A11, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de tensão da região de transição, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de tensão do enchimento de raio.

[00102] A13. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A12, em que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição inclui determinar uma região de princípio de tensão dentro da região de transição e determinar uma direção de princípio de tensão dentro da região de princípio de tensão, e ainda em que a orientação inclui orientar de forma que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que se estende dentro de uma porção do enchimento de raio que é posicionada dentro da região de princípio de tensão e pelo menos substancialmente paralela à direção de princípio de tensão.

[00103] A14. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A13, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de contração de resina da região de transição que corresponde à contração de material de resina dentro da pluralidade de folheados de material compósito durante cura da estrutura compósita, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de contração de resina do enchimento de raio que corresponde à contração de material de resina dentro do enchimento de raio durante cura da estrutura compósita.

[00104] Al5. O método de acordo com qualquer dos parágrafos ΑΙΑ 14, em que o método inclui ainda A modelação do enchimento de raio, e ainda em que a orientação inclui orientar com base na modelação.

[00105] A16. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A15, em que, antes da combinação, o método inclui ainda determinar a largura de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, em pelo menos um dentre o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e o campo de propriedade de material da região de transição.

[00106] A17. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A16, em que, antes da combinação, o método inclui ainda determinar a espessura de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, em pelo menos um dentre o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e o campo de propriedade de material da região de transição.

[00107] A18. O método de acordo com qualquer dos parágrafos ΑΙΑ 17, em que, antes da combinação, o método inclui ainda determinar a direção de eixo geométrico de fibra dentro de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita com base, pelo menos em parte, em pelo menos um dentre o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e o campo de propriedade de material da região de transição.

[00108] A19. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A18, em que, antes da combinação, o método inclui ainda estabelecer um local relativo de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita dentro do enchimento de raio com base, pelo menos em parte, em pelo menos um dentre o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado e o campo de propriedade de material da região de transição.

[00109] A20. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A19, em que, antes da combinação, o método inclui formar ainda uma pilha em camadas de fita compósita que inclui pelo menos um primeiro comprimento de fita compósita e um segundo comprimento de fita compósita, em que uma primeira direção de eixo geométrico de fibra do primeiro comprimento de fita compósita é diferente da segunda direção de eixo geométrico de fibra do segundo comprimento de fita compósita.

[00110] A21. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A20, em que a combinação inclui combinar de forma que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita que define uma superfície externa do enchimento de raio define uma direção de eixo geométrico de fibra que é paralela a um eixo geométrico longitudinal do enchimento de raio.

[00111] A22. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A21, em que a combinação inclui combinar com um processo de pultrusão.

[00112] A23. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A22, em que a combinação inclui combinar com um processo de formação de prensagem.

[00113] A24. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A23, em que a combinação inclui: (i) receber a pluralidade de comprimentos de fita compósita em uma pluralidade de primeiras aberturas em um primeiro lado de uma matriz de conformação; (ii) pressionar a pluralidade de comprimentos de fita compósita um contra o outro dentro do matriz de conformação para formar o enchimento de raio; e (iii) remover o enchimento de raio a partir de uma segunda abertura em um segundo lado da matriz de conformação, em que a recepção, o pressionamento, e a remoção são realizados concomitantemente.

[00114] A25. O método de acordo com o parágrafo A24, em que a matriz de conformação define uma pluralidade de canais que se estendem entre a pluralidade de primeiras aberturas e a segunda abertura, e ainda em que a orientação inclui selecionar uma orientação relativa dentre a pluralidade de canais.

[00115] A26. O método de acordo com qualquer dos parágrafos Al-A25, em que o método inclui ainda posicionar o enchimento de raio dentro da estrutura compósita.

[00116] B1. Um enchimento de raio para a estrutura compósita, em que a estrutura compósita inclui uma pluralidade de folheados de material compósito que convergem para dentro de uma região de transição para definir um espaço vazio alongado, em que a pluralidade de folheados de material compósito define um campo de propriedade de material da região de transição, e ainda em que o enchimento de raio é configurado para se estender dentro do espaço vazio alongado, o enchimento de raio compreendendo: uma pluralidade de comprimentos de fita compósita ; em que cada um da pluralidade de comprimentos ou fita compósita inclui uma respectiva pluralidade de comprimentos de fibra de reforço e um material de resina; em que a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma direção de eixo geométrico de fibra ; e ainda em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que é selecionada com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição.

[00117] B2. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo Bl, em que o campo de propriedade de material da região de transição é pelo menos um dentre um campo de propriedade de material bidimensional da região de transição e um campo de propriedade de material tridimensional da região de transição.

[00118] B3. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B2, em que um campo de propriedade de material do enchimento de raio pelo menos um dentre: (i) corresponde ao campo de propriedade de material da região de transição; e (ii) conjuga o campo de propriedade de material da região de transição para dentro de uma diferença de campo de propriedade de material limite em uma interface entre a região de transição e o enchimento de raio.

[00119] B4. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B6, em que a diferença de campo de propriedade de material limite é inferior a 50%, inferior a 40%, inferior a 30%, inferior a 20%, inferior a 15%, inferior a 10%, inferior a 5%, inferior a 2.5%, ou inferior a 1% do campo de propriedade de material da região de transição.

[00120] B5. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B3-B4, em que o campo de propriedade de material do enchimento de raio é pelo menos um dentre um campo de propriedade de material bidimensional do enchimento de raio e um campo de propriedade de material tridimensional do enchimento de raio.

[00121] B6. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B3-B5, em que o campo de propriedade de material da região de transição tem um primeiro valor de campo em uma primeira direção que se estende ao longo do espaço vazio alongado, um segundo valor de campo em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção, e um terceiro valor em uma terceira direção que é perpendicular à primeira direção e à segunda direção.

[00122] B7. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B6, em que o campo de propriedade de material do enchimento de raio corresponde ao campo de propriedade de material da região de transição in pelo menos dois, e opcionalmente todos, da primeira direção, a segunda direção, e a terceira direção.

[00123] B8. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B6-B7, em que o campo de propriedade de material do enchimento de raio corresponde ao campo de propriedade de material da região de transição na segunda direção e na terceira direção.

[00124] B9. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B8, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de rigidez da região de transição, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de rigidez do enchimento de raio.

[00125] ΒΙΟ. Ο enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B9, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de coeficiente de expansão térmica do enchimento de raio.

[00126] Bll. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B10, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de tensão da região de transição, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de tensão do enchimento de raio.

[00127] B12. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo Bll, em que a tensão campo da região de transição define uma região de princípio de tensão dentro da região de transição e uma direção de princípio de tensão dentro da região de princípio de tensão.

[00128] B13. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B12, em que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que se estende dentro de uma porção do enchimento de raio que é posicionada dentro da região de princípio de tensão e pelo menos substancialmente paralela à direção de princípio de tensão.

[00129] BI4. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B12-B13, em que a direção de princípio de tensão é medida perpendicular a um/o eixo geométrico longitudinal do espaço vazio alongado.

[00130] BI5. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B12-B14, em que um, ou qualquer, plano que passa através do enchimento de raio e é perpendicular à direção de princípio de tensão intercepta a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço de pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita.

[00131] Β16. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos BI-BI 5, em que o enchimento de raio define uma região de ápice dentro de um plano que é perpendicular a um eixo geométrico longitudinal do enchimento de raio, e ainda em que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra que é dirigida para dentro da região de ápice.

[00132] BI7. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos BI-BI 6, em que o campo de propriedade de material da região de transição inclui um campo de contração de resina da região de transição que descreve a contração de material de resina dentro da pluralidade de folheados de material compósito durante cura da estrutura compósita, e opcionalmente em que um/o campo de propriedade de material do enchimento de raio inclui um campo de contração de resina do enchimento de raio que descreve a contração de material de resina dentro do enchimento de raio durante cura da estrutura compósita.

[00133] BI8. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos BI-BI 7, em que a pluralidade de comprimentos de fita compósita está em contato físico entre si dentro do enchimento de raio.

[00134] B19. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos BI-BI 8, em que o enchimento de raio pelo menos substancialmente, e opcionalmente completamente, preenche o espaço vazio alongado.

[00135] B20. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos BI-BI 9, em que a pluralidade de folheados de material compósito inclui um primeiro folheado de material compósito, um segundo folheado de material compósito, e um terceiro folheado de material compósito, em que o primeiro folheado de material compósito e o segundo folheado de material compósito definem uma primeira região de contato entre eles, em que o segundo folheado de material compósito e o terceiro folheado de material compósito definem uma segunda região de contato entre eles, em que o terceiro folheado de material compósito e o primeiro folheado de material compósito definem uma terceira região de contato entre eles, e ainda em que a primeira região de contato, a segunda região de contato e a terceira região de contato terminam dentro do espaço vazio alongado.

[00136] B21. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B20, em que a pluralidade de comprimentos de fita compósita não é coplanar entre si.

[00137] B22. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B21, em que pelo menos um comprimento de fita compósita da pluralidade de comprimentos de fita compósita está em contato físico direto com e não coplanar com outra da pluralidade de comprimentos de fita compósita.

[00138] B23. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B22, em que o enchimento de raio não inclui um material de resina separado que separa a pluralidade de comprimentos de fita compósita um do outro.

[00139] B24. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B23, em que o enchimento de raio não inclui um material de resina separado que separa a pluralidade de comprimentos de fita compósita um do outro.

[00140] B25. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B24, em que pelo menos um comprimento selecionado de fita compósita da pluralidade de comprimentos de fita compósita é arranjado em um ângulo de inclinação com relação a pelo menos uma porção de um restante da pluralidade de comprimentos de fita compósita.

[00141] B26. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B25, em que o comprimento selecionado de fita compósita é um primeiro comprimento de fita compósita, em que o ângulo de inclinação é um primeiro ângulo de inclinação, e ainda em que o enchimento de raio inclui um segundo comprimento de fita compósita que é arranjado em um segundo ângulo de inclinação com relação ao primeiro comprimento de fita compósita e a porção do restante da pluralidade de comprimentos de fita compósita.

[00142] B27. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B25-B26, em que o ângulo de inclinação é pelo menos 5 graus, pelo menos 10 graus, pelo menos 15 graus, pelo menos 20 graus, pelo menos 25 graus, pelo menos 30 graus, pelo menos 35 graus, pelo menos 40 graus, ou pelo menos 45 graus.

[00143] B28. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B25-B27, em que o ângulo de inclinação é inferior a 90 graus, inferior a 85 graus, inferior a 80 graus, inferior a 75 graus, inferior a 70 graus, inferior a 65 graus, inferior a 60 graus, inferior a 55 graus, inferior a 50 graus, ou inferior a 40 graus.

[00144] B29. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B25-B28, em que o ângulo de inclinação é medido em uma seção transversal transversa do enchimento de raio.

[00145] B30. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B29, em que o enchimento de raio define pelo menos um dentre um formato triangular de seção transversal transversa, um formato em forma de cunha de seção transversal transversa, e uma seção transversal que define uma base e uma pluralidade de lados angulados convergentes.

[00146] B31. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B30, em que a pluralidade de comprimentos de fita compósita inclui pelo menos 2, pelo menos 4, pelo menos 6, pelo menos 8, pelo menos 10, pelo menos 15, pelo menos 20, pelo menos 30, pelo menos 40, pelo menos 50, pelo menos 60, ou pelo menos 80 comprimentos de fita compósita.

[00147] B32. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B31, em que um número de comprimentos de fita compósita que são incluíd in o enchimento de raio varies ao longo de um comprimento do enchimento de raio.

[00148] B33. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B32, em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita define um comprimento e uma largura.

[00149] B34. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B33, em que o comprimento de uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita é pelo menos um dentre: (i) pelo menos 1 meter (m), pelo menos 2 m, pelo menos 3 m, pelo menos 4 m, pelo menos 5 m, pelo menos 6 m, pelo menos 7 m, pelo menos 8 m, pelo menos 9 m, pelo menos 10 m, pelo menos 15 m, ou pelo menos 20 m; e (ii) inferior a 50 m, inferior a 40 m, inferior a 30 m, inferior a 25 m, inferior a 20 m, inferior a 15 m, inferior a 10 m, ou inferior a 5 m.

[00150] B35. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B33-B34, em que uma largura de uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita é pelo menos um dentre: (i) pelo menos 3 milímetros (mm), pelo menos 4 mm, pelo menos 5 mm, pelo menos 6 mm, pelo menos 7 mm, pelo menos 8 mm, pelo menos 9 mm, pelo menos 10 mm, pelo menos 11 mm, pelo menos 12 mm, pelo menos 14 mm, pelo menos 16 mm, pelo menos 18 mm, pelo menos 20 mm, ou pelo menos 24 mm; e (ii) inferior a 50 mm, inferior a 45 mm, inferior a 40 mm, inferior a 35 mm, inferior a 30 mm, inferior a 25 mm, inferior a 20 mm, inferior a 18 mm, inferior a 16 mm, inferior a 14 mm, inferior a 12 mm, inferior a 10 mm, inferior a 8 mm, inferior a 6 mm, ou inferior a 4 mm.

[00151] B36. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B34-B35, em que a porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita inclui pelo menos um comprimento de fita compósita, dois comprimentos de fita compósita, três comprimentos de fita compósita, pelo menos 25% da pluralidade de comprimentos de fita compósita, pelo menos 50% da pluralidade de fita compósita, pelo menos 75% da pluralidade de comprimentos de fita compósita, ou 100% da pluralidade de comprimentos de fita compósita.

[00152] B37. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B36, em que a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço é formada de pelo menos um dentre carbono, titânio, alumínio, um vidro, e um metal.

[00153] B38. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B37, em que um eixo geométrico longitudinal de fibra de cada uma da pluralidade de fibras de reforço é substancialmente paralelo a uma direção de eixo geométrico de fibra, em que o enchimento de raio define um eixo geométrico longitudinal de enchimento de raio, e ainda em que a direção de eixo geométrico de fibra é uma dentre paralela , e orientada em um ângulo de fibra, com relação ao eixo geométrico longitudinal de enchimento de raio.

[00154] B39. O enchimento de raio de acordo com o parágrafo B38, em que o ângulo de fibra inclui um ângulo de fibra de pelo menos um dentre: (i) pelo menos 5 graus, pelo menos 10 graus, pelo menos 15 graus, pelo menos 20 graus, pelo menos 25 graus, pelo menos 30 graus, pelo menos 35 graus, pelo menos 40 graus, ou pelo menos 45 graus; e (ii) inferior a 85 graus, inferior a 80 graus, inferior a 75 graus, inferior a 70 graus, inferior a 65 graus, inferior a 60 graus, inferior a 55 graus, inferior a 50 graus, ou inferior a 40 graus.

[00155] B40. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B39, em que a pluralidade de fibras de reforço forma um arranjo bidimensional dentro de pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita, e opcionalmente em que o arranjo bidimensional inclui pelo menos um dentre uma malha, uma estrutura tecida, um pano, e um arranjo aleatório de fibras de reforço.

[00156] B41. O enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B40, em que a pluralidade de fibras de reforço forma um arranjo tridimensional dentro de pelo menos uma porção da pluralidade de comprimentos de fita compósita, e opcionalmente em que o arranjo tridimensional inclui pelo menos um dentre uma malha, uma estrutura tecida, um pano, um arranjo aleatório de fibras de reforço, e dois ou mais arranjos de duas ou mais dimensões de fibras de reforço que são empilhados um sobre o outro.

[00157] Cl. Uma estrutura compósita, compreendendo: a pluralidade de folheados de material compósito que convergem para dentro de uma região de transição para definir um espaço vazio alongado; e o enchimento de raio de acordo com qualquer dos parágrafos B1-B41, em que o enchimento de raio se estende dentro do espaço vazio.

[00158] C2. Uma estrutura compósita de acordo com o parágrafo Cl, em que o enchimento de raio é operativamente afixado à pluralidade de folheados de material compósito.

[00159] C3. Uma estrutura compósita de acordo com qualquer dos parágrafos C1-C2, em que a estrutura compósita inclui pelo menos uma dentre uma aeronave, uma porção da aeronave, um cilindro de fuselagem da aeronave, uma porção do cilindro de fuselagem da aeronave, uma asa da aeronave, uma porção da asa da aeronave, um estabilizador da aeronave, e uma porção do estabilizador da aeronave.

[00160] Quando usados aqui, os termos “seletivo” e “seletivamente”, quando da modificação de uma ação, movimento, configuração, ou outra atividade de um ou mais componentes ou características de um aparelho, significam que a ação específica, movimento, configuração, ou oura atividade é um resultado direto ou indireto da manipulação pelo usuário de um aspecto de, ou um ou mais componentes de, o aparelho.

[00161] Quando usados aqui, os termos “adaptado” e “configurado” significam que o elemento, componente, ou outra matéria é projetado e/ou destinado a realizar uma dada função. Assim, o uso de os termos “adaptado” e “configurado” deve não ser interpretado para significar que um dado elemento, componente, ou outra matéria é simplesmente “capaz de” realizar uma dada função, mas que o elemento, componente, e/ou outra matéria é especificamente selecionado, criado, implementado, utilizado, programado, e/ou projetado para a finalidade de realizar a função. Está também dentro do escopo da presente exposição o fato de que elementos, componentes, e/ou outra matéria mencionada como sendo adaptados para realizar uma função particular podem adicionalmente ou altemativamente ser descritos como sendo configurados para realizar esta função, e vice-versa. Similarmente, a matéria que é mencionada como sendo configurada para realizar uma função particular pode adicionalmente ou altemativamente ser descrita como sendo operativa para realizar esta função.

[00162] Os vários elementos expostos de aparelhos e etapas de métodos expostos aqui não são requeridos para todos os aparelhos e métodos de acordo com a presente exposição, e a presente exposição inclui todas as combinações novas e não óbvias e subcombinações dos vários elementos e etapas expostos aqui. Além disso, um ou mais dos vários elementos e etapas expostos aqui podem definir matéria inventiva independente que é separada e à parte do total de um aparelho ou método exposto. Consequentemente, tal matéria inventiva não é requerida que seja associada com os aparelhos e métodos específicos que são expressamente expostos aqui, e tal matéria inventiva pode encontrar utilidade nos aparelhos e/ou métodos que não são expressamente expostos aqui.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método (400) de formação de um enchimento de raio (390) para uma estrutura compósita (30), em que a estrutura compósita (30) inclui uma pluralidade de folheados de material compósito (31) que convergem para dentro de uma região de transição (40) para definir um espaço vazio alongado (38), e ainda em que o enchimento de raio (390) é configurado para se estender dentro do espaço oco alongado (38), o método (400) caracterizado pelo fato de que compreende: determinar um formato de seção transversal transversa do espaço oco alongado (38); determinar um campo de propriedade de material da região de transição (40); e formar o enchimento de raio (390), em que a formação inclui: combinar uma pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) para definir um formato de seção transversal transversa do enchimento de raio (390) que corresponde ao formato transversa de seção transversal do espaço vazio alongado (38), em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) inclui uma respectiva pluralidade de comprimentos de fibra de reforço (90) e um material de resina (92), e ainda em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) define uma direção de eixo geométrico de fibra (162); e orientar a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço (90) de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição (40).

2. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a determinação do formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado (38) inclui pelo menos um dentre modelar a estrutura compósita (30) e determinar um desejado formato de seção transversal transversa para o espaço vazio alongado (38).

3. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a orientação inclui orientar de forma que um campo de propriedade de material do enchimento de raio (390) corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição (40).

4. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a orientação inclui orientar de forma que um campo de propriedade de material do enchimento de raio (390) corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição (40) para dentro de 20% do campo de propriedade de material da região de transição (40) em uma interface (70) entre a região de transição (40) e o enchimento de raio (390).

5. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição (40) inclui pelo menos um dentre determinar um campo de propriedade de material bidimensional da região de transição (40) e determinar um campo de propriedade de material tridimensional da região de transição (40).

6. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo de propriedade de material da região de transição (40) inclui um ou mais dentre um campo de rigidez da região de transição (40), um campo de coeficiente de expansão térmica da região de transição (40), e um campo de tensão (80) da região de transição (40).

7. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a determinação do campo de propriedade de material da região de transição (40) inclui determinar uma região de princípio de tensão (80) dentro da região de transição (40) e determinar uma direção de princípio de tensão (82) dentro da região de princípio de tensão (80), e ainda em que a orientação inclui orientar de forma que pelo menos um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra (162) que se estende dentro de uma porção do enchimento de raio (390) que é posicionado dentro da região de princípio de tensão (80) e pelo menos substancialmente paralelo à direção de princípio de tensão (82).

8. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, antes da combinação, o método (400) inclui ainda determinar a direção de eixo geométrico de fibra (82) dentro de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) com base, pelo menos em parte, em pelo menos um dentre o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado (38) e o campo de propriedade de material da região de transição (40).

9. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, antes da combinação, o método (400) inclui ainda estabelecer um local relativo de cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) dentro do enchimento de raio (390) com base, pelo menos em parte, em pelo menos um dentre o formato de seção transversal transversa do espaço vazio alongado (38) e o campo de propriedade de material da região de transição (40).

10. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a combinação inclui combinar de forma que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) que define uma superfície externa do enchimento de raio (390) define uma direção de eixo geométrico de fibra (162) que é paralela a um eixo geométrico longitudinal (392) do enchimento de raio (390).

11. Método (400) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a combinação inclui: (i) receber a pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) em uma pluralidade de primeiras aberturas (336) em um primeiro lado (332) de um matriz de conformação (306); (ii) pressionar a pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) um contra o outro dentro do matriz de conformação (306) para formar o enchimento de raio (390); e (iii) remover o enchimento de raio (390) a partir de uma segunda abertura (338) em um segundo lado (334) da matriz de conformação (306), em que a recepção, o pressionamento, e a remoção são realizados concomitantemente.

12. Enchimento de raio (390) para uma estrutura compósita (30), em que a estrutura compósita (30) inclui uma pluralidade de folheados (48) de material compósito (31) que convergem para dentro de uma região de transição (40) para definir um espaço vazio alongado (38), em que a pluralidade de folheados (48) de material compósito (31) define um campo de propriedade de material da região de transição (40), e ainda em que o enchimento de raio (390) é configurado para se estender dentro do espaço vazio alongado (38), o enchimento de raio (390) caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de comprimentos de fita compósita (160); em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) inclui uma respectiva pluralidade de comprimentos de fibra de reforço (90) e um material de resina (92); em que a pluralidade de comprimentos de fibra de reforço (90) em cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) define uma direção de eixo geométrico de fibra (162); e ainda em que cada um da pluralidade de comprimentos de fita compósita (160) define uma respectiva direção de eixo geométrico de fibra (162) que é selecionada com base, pelo menos em parte, no campo de propriedade de material da região de transição (40).

13. Enchimento de raio (390) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um campo de propriedade de material do enchimento de raio (390) corresponde ao campo de propriedade de material da região de transição (40).

14. Enchimento de raio (390) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um campo de propriedade de material do enchimento de raio (390) corresponda ao campo de propriedade de material da região de transição (40) para dentro de 20% do campo de propriedade de material da região de transição (40) em uma interface (70) entre a região de transição (40) e o enchimento de raio (390).