CN104816493A - 圆角填料及制造圆角填料和复合结构的方法 - Google Patents

圆角填料及制造圆角填料和复合结构的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及圆角填料及制造圆角填料和复合结构的方法。制造圆角填料的方法可包括：提供多根纤维；将所述多根纤维编织成编织的预成形物；将所述编织的预成形物成形为编织的圆角填料；以及将所述编织的圆角填料切割成所需长度。

Description

圆角填料及制造圆角填料和复合结构的方法
技术领域
本公开总体上涉及复合结构，更具体地，涉及用于复合结构的复合的圆角填料(radius filler)及其制造方法。
背景技术
复合结构由于其高的强度重量比、耐腐蚀性和其它有利性质而用在各种各样的应用中。在飞行器构造中，复合物用于增加量以形成机身、机翼、水平和垂直稳定器以及其它组件。例如，飞行器的水平稳定器可由复合的蒙皮壁板形成，蒙皮壁板被共结合或共固化于诸如复合加强件或翼梁的内部复合结构。复合翼梁可从水平稳定器的底部延伸到顶部并且大体沿着翼展方向在厚度上是减缩的，以提高水平稳定器的硬度特性并且减轻重量。
复合加强件或翼梁可被设置成各种横截面形状。例如，复合加强件或翼梁可通过按背对背布置将两个C形复合通道的垂直幅材结合或固化在一起而形成I梁形状。C形通道中的每个可具有从幅材的上端和下端向外延伸的水平凸缘。各水平凸缘可按圆角幅材凸缘过渡(radiused web-flange transition)而过渡到幅材中。当C形通道背对背地接合以形成I梁形加强件时，圆角幅材凸缘过渡产生沿着I梁加强件的上端和下端的纵向槽口。纵向槽口可被称为圆角填料区或糊料条(noodle)区。为了提高复合结构的强度、硬度和耐久性，可用由复合材料形成的圆角填料或糊料条填充圆角填料区。
遗憾的是，现有的圆角填料具有有损其功用的许多缺陷。例如，现有的圆角填料由于在制造过程期间(诸如，在固化后进行冷却期间)会出现的剩余应力而表现出破裂。由于圆角填料和环绕圆角填料的相邻复合层合物之间的热不匹配，导致会出现剩余应力。另外，某些圆角填料会导致在结构负荷下在加强件和蒙皮壁板之间的结合处出现次佳的拉脱强度。
如可明白的，在本领域中需要使复合物制造过程期间出现裂缝最少并且提供有利的拉脱强度并且可按及时且有成本效益的方式制造的圆角填料。
发明内容
与连接复合物组件关联的上述需要具体是由提供一种制造圆角填料或糊料条的方法的本公开解决的。该方法可包括提供多根纤维并且将多根纤维编织成编织的预成形物。该方法还可包括将编织的预成形物成形为编织的圆角填料，并且将编织的圆角填料切割成所需长度。如以下更详细描述的，在一些示例中，纤维可以是可被施用树脂或基质材料的加固纤维(例如，碳纤维、玻璃纤维、纤维等)。基质材料可以是热固性基质材料(例如，环氧化物)或热塑性基质材料(例如，聚醚酮酮、聚醚醚酮等)。在一些示例中，纤维可包括与热塑性纤维编织在一起的加固纤维，热塑性纤维当被加热时会熔融，与加固纤维浸渍在一起，如以下描述的。在其它示例中，纤维可只包括热塑性纤维，这些热塑性纤维可被编织在一起并且可在加热、成形和硬化圆角填料的过程期间熔融和浸渍在一起。
另外，公开了一种制造复合结构的方法。所述方法可包括将编织的圆角填料安装在对置的加强件层合物之间的圆角填料区中。所述方法可另外包括组装基底层合物与加强件层合物，以将编织的圆角填料包封在所述圆角填料区内并且形成层合物组件。所述方法还可包括通过施加热来固化层合物组件，以形成复合结构。
在其它实施方式中，公开了一种制造圆角填料的方法。所述方法可包括提供圆角填料芯并且制造衬套。所述方法可另外包括用衬套覆盖圆角填料芯，以形成带衬套的圆角填料。
另外公开了一种制造复合结构的方法。所述方法可包括将带衬套的圆角填料安装在对置的加强件层合物之间的圆角填料区中；组装基底层合物与所述加强件层合物，以将所述带衬套的圆角填料包封在所述圆角填料区内以形成层合物组件。所述方法还可包括通过施加热来固化所述层合物组件，以形成复合结构。
另外公开了一种用于安装在层合物组件的圆角填料区中的圆角填料。该圆角填料可包括包封在树脂中并且编织成编织的圆角填料的多根纤维。编织的圆角填料可具有大体三角形形状，即，具有凹形的圆角填料侧表面和大体平坦的圆角填料底表面。
另外公开了一种圆角填料。该圆角填料可包括圆角填料芯。圆角填料可另外包括覆盖圆角填料芯的衬套。带衬套的圆角填料可具有圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面。圆角填料侧表面可以是凹形的。圆角填料底表面可以是大体平坦的。
已经讨论的特征、功能和优点可独立地在本公开的各种实施方式中实现或者可被这在其它实施方式中，可参照下面的描述和以下的附图明白实施方式的其它细节。
附图说明
参照附图，本公开的这些和其它特征将变得更清楚，在附图中，类似的标号始终表示类似的部件，其中：
图1是飞行器的立体图；
图2是沿着图1的线2截取的水平稳定器的立体图；
图3是沿着图2的线3截取的复合加强件和圆角填料的立体图并且示出将圆角填料安装到图2的复合加强件的圆角填料区内；
图4是沿着图3的线4截取的示意图并且示出作用于加强件层合物和基底层合物之间的界面的拉脱负荷；
图5是编织的圆角填料的实施方式的立体图；
图6是示出制造编织的圆角填料的方法中可包括的一个或多个操作的流程图；
图7是用于制造编织的圆角填料的制造系统的实施方式的示意图；
图8是具有圆柱形构造的编织的预形成物的立体图；
图9是沿着图7的线9截取的编织的预形成物的剖视图；
图10是沿着图7的线10截取的第一辊模具组的剖视图；
图11是沿着图7的线11截取的第二辊模具组的剖视图；
图12是沿着图7的线12截取的第三辊模具组的剖视图；
图13是用于制造编织的圆角填料的制造系统的其它实施方式的示意图，制造系统具有用于制造芯的芯制造工位，编织的圆角填料可被编织在所述内芯上；
图14是具有分开的上成形模具与下成形模具的最终成形工位的示意性侧视图；
图15是具有编织的预成形物的图14的最终成形工位的示意性侧视图，其中编织的预成形物被夹在上成形模具和下成形模具之间，用于固结和/或固化编织的圆角填料；
图16是沿着图14的线16截取的最终成形工位的剖视图并且示出具有粘合剂填充口的上成形模具和下成形模具并且还示出具有内芯的编织的圆角填料的实施方式；
图17是沿着图15的线17截取的最终成形工位的剖视图并且示出将粘合剂注入粘合剂填充口中以在编织的圆角填料的各个圆角填料角部上形成粘合剂顶端(adhesive tip)；
图18是在各个圆角填料角部处具有粘合剂顶端的编织的圆角填料的剖视图；
图19是由于纤维的偏置角变化而导致其横截面尺寸局部变化的编织的预成形物的立体图；
图20是图19的编织的预成形物的侧视图并且示出以第一偏置角和第二偏置角(例如，不同的偏置角)形成从而导致有编织的预成形物的横截面尺寸局部变化区域的纤维；
图21是最终轮廓形状(contoured shape)的编织的圆角填料的立体图，该最终轮廓形状在与编织的预成形物横截面尺寸的局部变化对应的位置的横截面尺寸局部减小；
图22是在安装到由一对加强件层合物限定的圆角填料区中期间编织的圆角填料的立体图，加强件层合物沿着加强件层合物的一部分长度具有局部层片添加物；
图23是卷绕有粘合剂层的编织的圆角填料的实施方式的分解视图；
图24是用于制造编织的圆角填料并且包括位于编织工位下游的心轴形成系统并且还包括固结工位和检验工位的制造系统的其它实施方式的示意图；
图25是沿着图24的线25截取的心轴形成系统的剖视图并且示出具有被编织的圆角填料占据的心轴模具腔体的可移动心轴模具；
图26是在将陶瓷基质注入心轴模具腔体期间心轴形成系统的剖视图；
图27是带有处于硬化状态的陶瓷基质的心轴形成系统的剖视图；
图28是具有安装在施压系统中的心轴形成系统的图24的制造系统的示意图；
图29是沿着图28的线29截取的施压系统的剖视图并且示出心轴形成系统被捕获在施压系统的可移动上压件和施压基底之间；
图30是示出在编织的圆角填料固结之后将心轴模具与心轴形成基座分开的施压系统的剖视图；
图31是在心轴模具腔体中溶解并且去除硬化的陶瓷基质之后心轴形成系统的剖视图；
图32是图28的制造系统的其它实施方式的示意图并且示出心轴形成系统脱离编织工位；
图33是示出暂时安装在心轴模具腔体中的虚拟圆角填料(dummy radius filler)的心轴形成系统的剖视图；
图34是示出将粘合剂注入心轴模具腔体的里面和虚拟圆角填料的周围的心轴形成系统的剖视图；
图35是带有硬化状态的陶瓷基质的心轴形成系统的剖视图；
图36是在从心轴模具腔体中去除虚拟圆角填料之后心轴形成系统的分解剖视图并且示出成形为硬化陶瓷基质的所得轮廓；
图37是示出在将圆角填料与复合层合物组装以形成复合结构的方法中可包括的一个或多个操作的流程图；
图38是限定圆角填料区的一对背对背加强件层合物的示意性侧视图；
图39是加强件层合物的示意性侧视图并且示出被施加到对置的一对加强件外圆角的粘合剂层；
图40是将粘合剂层卷绕到圆角填料底表面上的示意性侧视图；
图41是正被组装到加强件层合物上的基底层合物的示意性侧视图；
图42是通过固化包含被粘合剂卷绕的编织的圆角填料的层合组件而制作的复合结构的示意性侧视图；
图43是示出在制造带衬套的圆角填料的方法中可包括的一个或多个操作的流程图；
图44是圆角填料芯的实施方式的立体图；
图45是编织的衬套的实施方式的立体图；
图46是编织的衬套施用在圆角填料芯上以形成带衬套的圆角填料的立体图；
图47是安装在层合物组件的圆角填料区内的带衬套的圆角填料的剖视图；
图48是具有由织造材料形成的带腿部的衬套的带衬套的圆角填料的实施方式的立体图；
图49是在连接到主衬套部分的圆角填料角部之前的多个腿部的分解侧视图；
图50是组装后的带腿部的衬套圆角填料的示意性侧视图，示出腿部与主衬套部分的结点或缝合连接；
图51是在将带腿部的衬套编织到圆柱形形状的虚拟圆角填料上之后带腿部的衬套的示意性侧视图；
图52是编织在三角形形状的虚拟圆角填料上的带腿部的衬套的示意性侧视图；
图53是覆盖圆角填料内芯的组装后带腿部的衬套的示意性侧视图；
图54是在与一对背对背加强件层合物和基底层合物组装之前的带腿部的衬套圆角填料的分解视图；
图55是组装之后的加强件层合物、基底层合物和圆角填料的侧视图；以及
图56是具有上圆角填料和下圆角填料的I梁复合结构的侧视图，该结构带有将上圆角填料和下圆角填料互连的垂直腿部。
具体实施方式
现在，参照示出了本公开的各种实施方式的附图，图1中示出飞行器100的立体图，飞行器100具有从飞行器100的前端延伸到飞行器100的后端的机身102。后端可包括尾翼110，尾翼110具有用于飞行器100的方向控制的一个或多个尾翼面，诸如，垂直稳定器112和一对水平稳定器114。飞行器100还可包括从机身102和一个或多个推进单元104向外延伸的一对机翼108。机身102、机翼108、垂直稳定器112、水平稳定器114和/或其它飞行器组件可形成为复合结构106。
参照图2，示出图1的飞行器100的水平稳定器114的一部分的局部剖视图。水平稳定器114可沿着飞行器外侧方向从稳定器底部延伸到稳定器顶部。如以上指明的，水平稳定器114可由复合蒙皮壁板150形成，复合蒙皮壁板150可共固化或共结合于一个或多个复合加强件152或翼梁。在图2中，复合加强件152被示出为I梁160，尽管复合加强件152可设置成各种其它横截面形状。
参照图3，示出图2的复合加强件152的部分分解视图。复合加强件152可由成背对背关系的一对C通道164构成，以形成I梁160。各C通道164包括在C通道164的上端和下端具有凸缘168的幅材166。各凸缘168在圆角幅材凸缘过度处从幅材166过渡并且导致形成沿着I梁160的上部和下部延伸的纵向圆角填料区158。在本文公开的许多实施方式中的一个中，可用糊料条或圆角填料填充上部和下部的各圆角填料区158。
在图4中，示出复合结构106的一部分的示意图并且示出作用于加强件层合物162和基底层合物172之间的界面的拉脱负荷178。拉脱负荷178是可经由C通道164的幅材166传递从而在编织的圆角填料230的相对侧形成反作用力180的平面外负荷(out-of-plane load)。拉脱负荷178和反作用力180可与基底层合物172的平面垂直取向并且往往会将凸缘168与基底层合物172分开或将凸缘168与基底层合物172剥离和/或将组成加强件凸缘168和基底层合物172的复合层分层。拉脱负荷178可在凸缘168与对应的加强件外圆角154的切点156的位置具有最大的幅值。
在图5中，示出处于其最终形状的编织的圆角填料230的实施方式。编织的圆角填料230可由在多个方向(替代传统圆角填料典型的单轴方向)上编织的连续纤维308形成。编织的圆角填料230的多根纤维方向可有利地防止或减少环绕圆角填料区158的复合物中的裂缝的传播或者将该传播减至最少。如以上指示的，由于加工中的不匹配或者由于处理(例如，固化)操作造成的残余应变，导致制造圆角填料期间会出现圆角填料中的裂缝。在这点上，由于圆角填料的热膨胀系数相对于围绕圆角填料的复合层合物的热膨胀系数而言不匹配，所以会导致在圆角填料中出现残余应变。有利地，如本文公开的编织的圆角填料230可提供提高的抗裂纹开裂性和/或提高的抗裂缝生长性。通过减少裂缝开裂或裂缝生长，复合加强件152可表现出提高的相对于传统复合加强件的拉脱负荷能力。
在图5中，编织的圆角填料230可由多个复合增强纤维308形成。纤维308可以是借助编织机304编织并随后在树脂浴330中润湿的干纤维324。另选地，纤维308可被提供为预浸料纤维，预浸料纤维可被诸如热塑性树脂或热固性树脂的树脂预浸渍或预涂布。热塑性树脂的类型可包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮酮(即，PEKK)、聚醚醚酮(即，PEEK)、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺(即，PEI)、聚酰胺以及其它类型的热塑性树脂。热固性树脂的类型可包括环氧化物或其它热固性树脂复合物。如以上指示的，纤维308沿着编织的圆角填料230的长度一般是连续的。在一个实施方式中，纤维308可被形成为诸如单向裂膜带的连续复合带310。纤维308可包括碳纤维、芳族聚酰胺纤维、纤维、玻璃纤维或任何其它类型的加固纤维材料或这些材料的组合。
编织的圆角填料230可被形成为具有对置的凹形圆角填料侧表面232的大体三角形形状，并且编织的圆角填料可具有大体平面的圆角填料底表面234。圆角填料侧表面232的尺寸和形状可与复合加强件152的对置的加强件外圆角154互补。在这点上，本文公开的任何一个圆角填料实施方式可应用于除了I梁160构造外的加强件形状。例如，本文公开的圆角填料实施方式中的任一个可被安装在帽形截面加强件、L形加强件、Z形加强件以及各种其它加强件构造中的任一种的圆角填料区158中。此外，本文公开的圆角填料实施方式可用于制造用于任何应用的复合结构，而不受限制，并且不限于用于诸如图2中示出的水平稳定器114的复合飞行器结构中。
参照图6，示出在制造编织的圆角填料230的方法500中可包括的一个或多个操作的流程图。可使用图7中示出的制造系统300执行方法500的任一个步骤(全部或部分)。方法500的步骤502可包括：在制造系统300的编织工位302处提供多根纤维308。纤维308可设置在安装于编织机304的纱架上的编织线轴306上。纤维308可按各种不同形式中的任一种设置。例如，在实施方式中，纤维308可被设置为可被如上所述的热塑性树脂预浸渍的预浸渍单向裂膜带。然而，在其它实施方式中，纤维308可被设置为干纤维324，干纤维324可在编织成编织的预成形物200之前或在编织成编织的预成形物200之后在树脂浴330中被润湿。如以下更详细描述的，对于干纤维324，所述方法可包括加热涂布干纤维324的树脂、在成形之后至少部分固化树脂、压实、和/或在将编织的圆角填料230安装在复合加强件152的圆角填料区158中之前将编织的预成形物200并入编织的圆角填料230中。
图7示出用于制造编织的圆角填料230的制造系统300的实施方式。制造系统300可包括任何数量的编织机304。各编织机304可包括包含干纤维324的多个编织线轴306。制造系统300可包括拉动机构382，用于从编织线轴306连续牵引出纤维308并且借助编织引导件312组装编织纤维308，以形成双轴编织构造的编织的预成形物200。拉动机构382可通过制造系统300的不同级连续地拉动编织的预成形物200。尽管未示出，编织机304可被构造成提供被组装为单轴纤维的纤维308。单轴纤维可与交叉编织纤维编织在一起，以形成编织的预成形物200的三轴编织构造。
在一些实施方式中，干纤维324可穿过一组供料辊328并且进入位于编织工位302下游的树脂浴330中，树脂浴330用于用树脂涂布干纤维324。在其它实施方式中，如下所述，可在内芯242(参见图19)上编织纤维308。在其它实施方式中，可省略树脂浴330并且纤维308可被设置为被树脂预浸渍的预浸渍纤维308(诸如，复合带310)。例如，复合带可被提供为诸如裂膜带的预浸渍单向带。复合带可被设置成任何宽度(诸如八分之一英寸、四分之一英寸)，或被设置成任何其它宽度。复合带中的纤维可由包括石墨或碳、玻璃、陶瓷、芳族聚酰胺的任何材料和如上提到的任何其它类型的加固纤维材料形成。在本文公开的任一个示例中，纤维308可包括加固纤维和热塑性纤维的共混物。加固纤维可包括高强度纤维，诸如，上述的碳纤维、石墨纤维、芳族聚酰胺纤维、纤维、玻璃纤维、和其它加固和/或高强度纤维材料。
在一些实施方式中，诸如，通过如上所述将加固纤维与热塑性纤维编织在一起，加固纤维可与热塑性纤维组合或共混。在一些示例中，加固纤维可与热塑性纤维组合，以形成芯，可围绕芯编织加固纤维和/或热塑性纤维。热塑性纤维可在形成圆角填料的过程期间经受加热。热塑性纤维的加热可至少部分地熔融热塑性纤维并且减少其粘度，从而允许在形成圆角填料的过程期间将熔融后的热塑性材料灌注到加固纤维中。在其它实施方式中，纤维308可基本上是如本文可公开地编织在一起的所有热塑性纤维。热可应用于基本上所有热塑性纤维，从而允许在将编织的圆角填料230成形和固化(例如，硬化)的过程期间将热塑性纤维一起熔融和熔化。
图6的方法500的步骤504可包括使用一个或多个编织机304将多根纤维308编织成编织的预成形物200。尽管图7中的制造系统300包括单个编织机304，但可提供任何数量的编织机304。在一些实施方式中，编织机304可将纤维308编织成编织筒202，如图8至图9中所示。在其它实施方式中，编织机304可被构造成将纤维308编织成编织的预成形物200，编织的预成形物200具有带有大体直边的三角形横截面形状(未示出)。在其它实施方式中，纤维308可被编织到内芯242上，如图16至图19中所示并且如以下更详细描述的。内芯242的横截面尺寸小于编织的圆角填料230。内芯242可由与编织的圆角填料230的纤维308相同的材料或不同的材料形成。在一些实施方式中，内芯242的材料可具有特定功能。例如，内芯242可由提供相对高导电率的材料形成。在其它实施方式中，内芯242可由提供声阻尼能力、耐冲击性的材料形成，或内芯242可由可用作用于通信信号或数据信号的导管的材料形成。
图6的方法500的步骤506可包括：通过使编织的预成形物200经过压实工位338，将编织的预成形物200成形和/或压实成编织的圆角填料230。在压实工位338中，编织的预成形物200可被成形为具有凹形圆角填料侧表面232和大体平坦的圆角填料底表面234的大体三角形横截面形状，如图12中所示。在这点上，压实工位338可包括用于将编织的预成形物200成形的一个或多个成形模具。例如，图7示出包括一系列辊组的压实工位338，所述辊组用于逐步将编织筒202成形成具有凹形圆角填料侧表面232的三角形形状。
图10示出通过使编织筒202穿过第一辊模具组340将编织筒202初始化成形成倒圆三角形横截面形状。第一辊模具组340可包括第一上模具342和第一下模具344，第一上模具342和第一下模具344中的每个可绕着各个旋转轴旋转。第一上模具342可具有第一模具腔体346，第一模具腔体346具有带有三角形构造的第一横截面形状348。在一些实施方式中，可加热第一辊模具组340，以允许加热和软化涂布编织的预成形物200的纤维308的树脂，以便于将编织的预成形物200成形。在其它实施方式中，制造系统300可包括用于进一步加热和软化树脂以便于将编织的预成形物200成形的一个或多个烤炉380或其它加热机构。尽管烤炉380被示出设置在第一辊模具组340和第二辊模具组350之间，烤炉380或其它加热机构可位于沿着制造系统300的任何位置。在下述的一些实施方式中，电阻布线可被编织成编织的预成形物200，以在内部加热和软化树脂和编织的预成形物200，如下所述。
在图7中，编织的预成形物200可穿过具有第二上模具352和第二下模具354的第二辊模具组350。图11示出具有第二模具腔体356的第二上模具352的横截面，第二模具腔体356具有第二横截面形状358以将编织的预成形物200成形为更接近编织的圆角填料230的最终形状。可任选地加热第二辊模具组350，以便于软化树脂并且将编织的预成形物200成形。图12示出还可被加热并且可包括第三上模具362和第三下模具364的第三辊模具组360。第三上模具362可包括用于形成编织的圆角填料230的凹形圆角填料侧表面232和大体平坦的圆角填料底表面234的第三横截面形状368。尽管图7的制造系统300示出用于在连续移动过程中将编织的预成形物200成形的一系列辊模具，制造系统300可包括任何尺寸、形状和构造的一个或多个成形模具，而没有限制。例如，制造系统300可包括一个或多个上夹持模具和下夹持模具(未示出)或具有内部模具腔体的一个或多个固定不动的模具(未示出)，用于将纤维308逐渐成形成编织的圆角填料230的最终形状。在一些实施方式中，成形模具中的一个或多个可包括这样的措施，该措施可用于在圆角填料角部236上形成粘合剂顶端244以填充在复合加强件152的圆角填料区158的横截面形状的最远的角部中。例如，图17示出通过将粘合剂注入模具腔体的角部中而可形成在编织的圆角填料230上的粘合剂顶端244。
图6的方法500的步骤508可包括将编织的圆角填料230切割成所需长度。在实施方式中，切割工位(未示出)可被包括在拉动机构382的下游。如以上指示的，拉动机构382可被构造成从编织工位302牵引纤维308并且以连续为基础通过压实工位338。然而，料想到，对于具有用于将编织的圆角填料230压实和/或成形的垂直可移动夹持模具(未示出)的制造系统300而言，拉动机构382可被构造成基于脉冲供料(例如，基于开始-停止)进行操作，用于将纤维308拉过制造系统300的各种级。切割工位可被构造成将编织的圆角填料230切割成与圆角填料区158的长度基本上等同的长度，圆角填料可被组装在圆角填料区158中。在一些情况下，编织的圆角填料230可被切割成相对长的长度，诸如单个编织的圆角填料230的长度高达50英尺或更长。
参照图13，示出具有用于制造内芯242(图16)的芯制造工位320的制造系统300的其它实施方式，编织的圆角填料230可编织到内芯242(图16)上。内芯242可由使用拉动机构382从一个或多个芯线轴322牵引的纤维308形成。内芯242的纤维308可被组装在芯引导件326处。在一些实施方式中，内芯242可被形成为大体圆柱形形状，尽管预料到内芯242的其它形状。在一些示例中，内芯242的纤维308可由编织在内芯242上的纤维308相同的材料或不同的材料形成。在示出的实施方式中，纤维308可被设置为干纤维324，干纤维324可穿过一组供料辊328并且进入树脂浴330中，树脂浴330用于用树脂涂布干纤维324。然而，可省略树脂浴330并且内芯242的纤维308可被设置为诸如预浸渍复合带310的预浸渍纤维308。纤维308可被编织在内芯242上，以形成诸如编织筒202(例如，图8)的编织的预成形物200。然而，内芯242可设置成诸如大体三角形横截面形状或其它形状的非圆柱形形状，从而导致对应成形的编织的预成形物(未示出)。
在图13中，诸如，可通过使用一个或多个加热辊模具或可选烤炉380，加热编织的预成形物200的预浸渍复合带310，以软化树脂并允许制成编织的预成形物200的复合带的股线中的树脂的缠结。可允许编织的圆角填料230在退出压实工位338的最后一个辊模具组之后冷却和固化。为了热固性预浸渍带，在通过成形模具将编织的预成形物200形成为所需形状之后，可提供用于固化树脂的热。在可选的实施方式中，编织机304的纤维308可被提供为干纤维324，干纤维324可穿过树脂浴330，树脂浴330用于与芯制造工位320处的纤维的润湿类似地润湿纤维。
图14是在退出图13中示出的压实工位338后将编织的预成形物200切割成所需长度之后用于固结和/或固化编织的圆角填料230的最终成形工位460的分解侧视图。最终成形工位460可包括具有上成形模具464和下成形模具466的成形模具组462。成形模具组462可形成为长度与编织的预成形物200的长度互补。上成形模具464可垂直移动，以允许将编织的圆角填料230安装在下成形模具466中。制造圆角填料的方法可包括将编织的圆角填料230安装在最终成形模具组462中，如图16中所示。编织的圆角填料230可任选地包括内芯242。然而，编织的圆角填料230可被形成为没有内芯242。
在图16中，下成形模具466可包括腔体，腔体的轮廓接近于层合物组件176的圆角填料区158的轮廓(例如，参见图22)，最终圆角填料可如下所述地安装(图22)。如图15和图17中所示，上成形模具464可与下成形模具466配合，使编织的圆角填料230捕获在其间。在一些实施方式中，编织的圆角填料230可设置成导致成形模具腔体内编织的圆角填料230的有意过满(intentional overfill)使得在固化之后，编织的圆角填料230具有基本上匹配圆角填料区158的最终体积。制造圆角填料的方法可包括在最终成形模具组462中将热和/或压力386(图15)施加到编织的圆角填料230，并且将对置的圆角填料侧表面232形成为与其中可安装圆角填料的层合物组件176的圆角填料区158的轮廓(例如，图22)互补的最终形状。
在图16至图17中，成形模具组462可任选地包括一个或多个粘合剂填充口468，其用于将粘合剂注入到包含编织的圆角填料230的腔体中，以形成处在圆角填料角部236处的粘合剂顶端244。粘合剂顶端244可有利地填充空隙，由于编织纤维308不能够配合在圆角填料角部236的最末端或顶端的相对窄厚度内，导致会另外出现所述空隙。在这点上，制造编织的圆角填料230的方法可包括如图16中所示将编织的圆角填料230安装在最终成形模具组462中，如图17中所示将粘合剂注入最终成形模具组462中，以如图18中所示在各圆角填料角部236上形成粘合剂顶端244。可允许粘合剂顶端244冷却并用复合层中的树脂固化，此后，可从最终成形模具组462去除编织的圆角填料230。
参照图19至图20，示出编织的预成形物200的横截面面积或尺寸具有局部变化204的编织的预成形物200的实施方式。编织的预成形物200的横截面面积或尺寸的局部变化204可有助于形成如图21中所示的编织的圆角填料230的横截面面积或尺寸的局部化变化238。在这点上，局部化变化238可形成在编织的圆角填料230中，以适应复合结构106的圆角填料区158中的非均匀轮廓。例如，加强件层合物162中的一个或两个可包括沿着加强件层合物162的长度的层添加184或层递减182。层添加184可被包括在加强件层合物162中以使加强件强度局部增加，诸如以适应该位置的负载增加或适应在该位置安装于加强件的安装支架或其它硬件。
简要参照图13，可通过当从编织线轴306牵引纤维308并且将纤维308编织到编织引导件312中时，可通过调节编织的预成形物200上的张力或拉力384来形成编织的圆角填料230的横截面面积的局部变化238。在这点上，制造编织的圆角填料230的方法可包括当对编织的预成形物200进行编织时针对不同时间间隔改变编织的预成形物200上的拉力384。响应于改变拉力384，可改变纤维308的偏置角。例如，通过增加通过编织引导件312牵引的纤维308上的拉力384，纤维308相对于纵轴206的偏置角可从编织的预成形物200的相对大的第一偏置角208增大至较小的第二偏置角210，如图20中所示。较大偏置角会导致编织的圆角填料230的较大横截面尺寸。较小偏置角会导致编织的圆角填料230的较小横截面尺寸。纤维308相对于纵轴206的偏置角可在任何范围(例如，10度至80度)内改变。改变纤维308的偏置角的过程会导致改变如图19至图20中示出的编织的预成形物200的横截面尺寸。在这点上，增大编织的预成形物200上的拉力384可减小编织的预成形物200的横截面面积。相反地，减小编织的预成形物200上的拉力384可增大编织的预成形物200的横截面面积。
当通过编织引导件312拉动编织的预成形物200时，通过控制拉动机构382以调节编织的预成形物200上的拉动力384，可控制沿着编织的预成形物200的长度的横截面尺寸和位置的局部变化204的长度。编织的预成形物200的横截面尺寸的局部变化204可被形成为与沿着圆角填料区158(例如，参见图22)的长度的轮廓的局部变化互补。在这点上，下成形模具466(例如，参见图16)中的腔体可按基本上复制沿着层合物组件176(图22)的圆角填料区158的长度的轮廓的方式沿着长度形成轮廓。在一些实施方式中，偏置角会变化，以实现编织的圆角填料230的所需刚度或携载能力。
在图23中，示出在将编织的圆角填料230与加强件层合物162和基底层合物172组装之前包裹粘合剂的编织的圆角填料230的分解图示。在一些示例中，可在将包裹粘合剂的编织的圆角填料230安装在圆角填料区158中之前，将粘合剂层240施用于圆角填料侧表面232和圆角填料底表面234。在其它示例中，在将编织的圆角填料230安装在圆角填料区158中之前，可将粘合剂层240施用于对置的加强件外圆角154的表面，如以下更详细描述和图39中示出的。在将基底层合物172安装到编织的圆角填料230上之前，可用粘合剂层240过度包裹圆角填料底表面234，如图40中所示。有利地，包裹粘合剂的编织的圆角填料230可提高编织的圆角填料230与加强件层合物162和基底层合物172的边界处的韧性、耐久性和抗裂性。如以下更详细描述地，加强件层合物162还可设置有相对大的圆角，以改善圆角填料侧表面232和加强件外圆角154之间的边界处的应力分布，从而提高加强件层合物162相对于基底层合物172的拉脱强度。可使用本文描述的制造系统300和方法中的任一个来制造包裹粘合剂的编织的圆角填料230。
图24示出使用位于编织工位302下游的心轴成形工位420来固结和/或固化编织的圆角填料230的制造系统300的实施方式。制造系统300可包括编织工位302，编织工位302具有一个或多个与以上描述的编织机类似的编织机304。拉动机构382可拉动编织的预成形物200通过编织引导件312。心轴成形工位420可包括心轴形成系统422，用于将编织的预成形物200形成为编织的圆角填料230的所需最终形状。制造系统300可以脉冲流动方式操作，其中，可使用心轴形成系统422结合施压系统400将编织的预成形物200的连续长度成形、固结和/或固化。
参照图25，心轴形成系统422可包括可相互配合的心轴模具424和心轴形成基座426。心轴模具424可包括心轴模具腔体428，心轴模具腔体428可被确定尺寸并且构造成接纳编织的预成形物200并且提供心轴模具腔体428和编织的预成形物200的表面之间的额外空间。在示出的实施方式中，编织的预成形物200可被编织成三角形横截面形状，该形状可近似于编织的圆角填料230的最终形状，尽管编织的预成形物200可被编织成其它横截面形状。尽管未示出，但编织的预成形物200可以可选地包括如上所述的内芯242。在其它实施方式中，编织的预成形物200可包括诸如电阻丝的一个或多个内部加热丝246。加热丝246可被缠绕到一个或多个编织机304的一个或多个编织线轴306上，从而造成加热丝246在内部编织到编织的预成形物200中。
尽管图25示出在内部编织到编织的预成形物200中的三(3)条加热丝246，但可包括任何数量的加热丝。加热器246可按任何方式布置在编织的预成形物200中，不限于图中示出的加热丝246的三角形形状的布置。例如，加热丝246可被编织，使得一些加热丝246与编织的预成形物200的一个或多个表面相邻地设置，或者加热丝246可设置在编织的预成形物200的内部和一个或多个表面的上面或旁边。在实施方式中，可通过使电流经过加热丝246，对加热丝246进行阻性加热。加热丝246可用于加热388并且软化涂覆编织的预成形物200的预浸渍纤维308的树脂，以允许固结、固化和/或硬化编织的圆角填料230。加热丝246可在包含在心轴形成系统422内的编织的圆角填料230的固结之前和/或期间软化树脂。加热丝246还可辅助加热可膨胀陶瓷基质432(例如，参见图26)，从而造成其在心轴形成系统422被夹持在施压系统400内时膨胀，如以下更详细描述的。
图26示出将可膨胀可溶解陶瓷基质432注入心轴形成系统422的心轴模具424中的一个或多个填充口430中。陶瓷基质432可被设置为浆液或半液体组成。注入的陶瓷基质432可填充编织的圆角填料侧表面232和心轴模具腔体428的壁之间的间隔的体积。陶瓷基质432可连续地被引入其中一个口430中，直到过量的陶瓷基质432开始流出另一个口。图27示出硬化状态下的陶瓷基质432，在硬化状态之后，可用塞434关闭口430。
图28示出夹持在编织的圆角填料230上并且移动到施压系统400中的心轴形成系统422。心轴模具424和心轴成形基体426可被夹持在位于可移动上压件402和施压基体404之间的施压系统400内，如图29中所示。施压系统400可包括诸如机械或液压致动器的致动器406，用于使可移动上压件402相对于施压基底404在打开位置(图24和图30)和关闭位置(图28至图29)之间垂直移动。将心轴形成系统422夹持在施压系统400(图29)内可防止由于陶瓷基质被加热而导致陶瓷基质432膨胀期间心轴模具424相对移动。可诸如通过将施压系统400放置在压热器或烤炉380中，以传统方式向心轴形成系统422施加热。另选地，心轴形成系统422可被一体地加热，以有助于在心轴形成系统422被夹持在可移动上压件402和施压基底404之间时，加热可膨胀陶瓷基质432并且造成其膨胀和编织的预成形物200的固结。例如，在未示出的实施方式中，可移动上压件402和施压基底404可分别包括上基座面片材(未示出)和/或下基座面片材(未示出)，这两个片材可分别被设置成接触心轴模具424和心轴形成基座426。上和/或下基座面片材可响应于交流电被感应加热，所述交流电可经过贯穿可移动上压件402和/或施压基底404的一个或多个电感线圈(未示出)。这个布置的背景示例可见于2011年11月28日提交的、名称为“SYSTEM ANDMETHOD OF ADJUSTING THE EQUILIBRIUM TEMPERATURE OF ANINDUCTIVELY-HEATED SUSCEPTOR(调节感应加热基座的平衡温度的系统和方法)”的美国申请序列号13/305,297中。
如序列号13/305,297中公开的，上和/或下基座面片材可由导电的铁磁合金形成，导电的铁磁合金具有取决于铁磁合金组分的居里温度(Curie temperature)。在这点上，可基于可膨胀陶瓷基质432可被加热达到的所需温度来选择形成上和/或下基座面片材的铁磁合金。例如，可选择具有居里温度的铁磁合金组分，从而导致大致与陶瓷基质432以造成编织的圆角填料230在心轴形成系统422内固结的方式膨胀所处的温度对应的上和/或下基座面片材的平衡温度。在其它实施方式中，可基于包含在陷入心轴模具腔体428内的编织的圆角填料230中的树脂的处理温度(例如，热塑性树脂的玻璃转化温度或熔融温度；热固性树脂的固化温度等)来选择上基座面片材和下基座面片材的铁磁合金组分。有利地，通过使用具有上和/或下基座面片材的电感式基座系统，可相对于使用诸如压热器或烤炉的传统加热技术(由于与压热器和烤炉关联的大热量)加热心轴形成系统422所需的大量时间，显著减少与加热心轴形成系统422和陶瓷基质432和/或包含在预浸渍纤维308中的树脂关联的时间。
图29至图31示出通过将编织的预成形物200安装在心轴形成系统422中并且将陶瓷基质432注入包含编织的预成形物200的心轴模具腔体428中来制造编织的预成形物200的方法。该方法可包括将纤维308的树脂加热至造成树脂软化的温度。另外，该方法可包括以在心轴形成系统422被夹持在施压系统400内时造成陶瓷基质432膨胀的方式加热388(图29)陶瓷基质432。该方法还可包括响应于陶瓷基质432的膨胀来固结编织的圆角填料230，并且让树脂冷却并且硬化，此后，可在位于施压系统400下游的检查工位450检查编织的圆角填料230。检查可被构造成检查经固结或压实的圆角填料中的缺陷，诸如，空隙、气孔或其它缺陷。在一些实施方式中，检查工位可包括诸如透射超声检查设备的非破坏性检查设备。
在图31中，通过将心轴模具424与心轴形成基座426分开，取出编织的圆角填料230并且向硬化基质436施用溶剂以去除硬化基质436，可在固结编织的圆角填料230之后重新使用心轴形成系统422。例如，可将水喷涂到硬化基质436上，以溶解硬化基质436并且允许从心轴模具腔体428去除硬化基质436，使得心轴形成系统422可用于另一段编织的圆角填料230。
在实施方式(例如，参见图32)中，心轴成形工位420可脱机设置和/或与编织工位302和检查工位450物理地分开。在这点上，心轴成形工位420可设置在与编织工位302分开的位置处并且可利用虚拟圆角填料438将陶瓷基质432形成为可溶心轴，该可溶心轴接着可被设置成遍及编织的圆角填料230的长度并且被夹持在施压系统400内。图33示出可安装在可移动台或其它支承件上的心轴形成系统422的横截面。虚拟圆角填料438可具有可与圆角填料区158的形状或轮廓匹配的形状或轮廓，圆角填料可被安装到圆角填料区158中，如图22示出和以上描述的。
图34示出将陶瓷基质432注入口430中，以填充虚拟圆角填料438的侧表面和心轴模具腔体428的表面之间的间隔。图35示出诸如在室温下硬化的陶瓷基质432。在陶瓷基质432硬化之后，可用类似于上述塞的塞434关闭口430并且可从心轴形成系统422取出虚拟圆角填料438。接着，可将心轴形成系统422安装在施压系统400中。图36示出心轴模具424与心轴形成基座426分开以允许在编织的圆角填料230的长度内夹持心轴形成系统422，如图29中所示。可如上所述地执行加热388硬化后的陶瓷基质432以造成其膨胀并且固结编织的圆角填料230(图29)的过程。在固结编织的圆角填料230之后，心轴模具424可与心轴形成基座426分开并且可使用溶剂(例如，水)溶解硬化基质436并且如图31中所示从心轴模具424中去除硬化基质436，以允许在编织的预成形物200的另一个长度内重新使用心轴形成系统422。
图37是示出将编织的圆角填料230安装在复合结构106的圆角填料区158中的方法600中可包括的一个或多个操作的流程图。在图38至图42中示意性示出方法600。方法600可包括将诸如粘合剂片材的粘合剂层240施用到对置的加强件外圆角154的表面上。加强件外圆角154是一对背对背加强件层合物162的部分。加强件层合物162可以被设置为背对背C通道164、L片段、或造就圆角填料区158的其它形状。如图39中所示，粘合剂层240可从凸缘168的水平部分的切点156延伸并且在圆角填料区158内部被施用到幅材166之间的公共切点156。接着，可用延伸超过切点156的粘合剂层240的过量部分在对置的加强件外圆角154上方施用粘合剂层240。方法600的步骤602可包括如图40中所示将编织的圆角填料230安装到粘合剂层240上，使得圆角填料侧表面232接触粘合剂层240。图40另外示出用粘合剂层240过度包裹圆角填料底表面234。
图37的方法600的步骤604可包括将基底层合物172与加强件层合物162组装在一起，以将编织的圆角填料230包封在圆角填料区158内并且形成层合物组件176，如图41中所示。基底层合物172可被安装在加强件层合物162的凸缘168上，使得基底层合物接合表面174接触凸缘接合表面170。理想上，粘合剂层240和编织的圆角填料230被确定尺寸和形状，以完全填充由加强件外圆角154和基底层合物172的下表面限定的圆角填料区158。方法600的步骤606可包括通过施加热和/或压力来固化层合物组件176(图42)以形成复合结构106。例如，层合物组件176可被真空袋装并且放置在压热器内，以将加强件层合物162与基底层合物172共固化和/或共结合。
参照图43，示出制造带衬套的圆角填料260的方法700中可包括的一个或多个操作的流程图。该方法的步骤702可包括如图44中所示地设置圆角填料芯266。在一些实施方式中，圆角填料芯266可被设置成尺寸、形状和/或构造基本上与复合层合物的圆角填料区158匹配，复合层合物可与带衬套的圆角填料260组装在一起(例如，图3和图22)。在一些示例中，圆角填料芯266可以是非编织芯并且可由诸如可堆叠或层合的热塑性或热固性预浸渍单向带的纤维308形成。圆角填料芯266的纤维308可类似于衬套的纤维308。
在一些示例中，圆角填料芯266可包括嵌入热塑性树脂基质或热固性树脂基质内的短切纤维或短纤维。有利地，短切纤维或短纤维可在各种方向上取向，这些方向可使圆角填料在横向方向(例如，垂直于长轴)上的热膨胀系数减至最小，从而减少在固化或硬化圆角填料后进行冷却期间在横向方向上的热收缩。在这点上，相对于具有沿着传统圆角填料的长度延伸的轴向纤维的传统圆角填料中会出现的收缩量，由短切纤维或短纤维形成的圆角填料芯266的收缩会减少。有利地，横向方向上的收缩减少会导致圆角填料侧表面232和加强件层合物162之间的界面处的层间应力减小，由此可减少发生断裂的倾向。在一些实施方式中，三角形横截面形状的圆角填料芯266可通过将圆角填料芯266挤成、浇铸成、或卷成所需形状由短纤维或短切纤维形成。在其它实施方式中，圆角填料芯266可由泡沫、金属或非金属管或杆或其它材料形成。圆角填料芯266的金属材料可包括钛、铝、钢或其它合金。圆角填料芯266的非金属材料可包括陶瓷材料和聚合物材料。
在一些实施方式中，圆角填料芯266可由除了圆角填料芯266之外的具有特定功能的材料形成，从而有助于传递基底层合物172和加强件层合物162之间的负载。例如，圆角填料芯266可由导电材料形成，导电材料用于导电，诸如在复合结构106内耗散静态电荷积累。在其它实施方式中，圆角填料芯266可由用作进行通信或数据传输的导管的材料形成。在其它实施方式中，圆角填料芯266可选自向如以上指示的复合结构106提供声阻尼的材料。
图43的方法700的步骤704可包括制造用于带衬套的圆角填料260的衬套。在一些实施方式中，衬套可被制造为具有如图45中所示的圆柱形形状的空心编织管264。在其它实施方式中，衬套可被编织成可接近圆角填料芯266的形状的中空三角形形状(未示出)。如以上指示的，编织的衬套262的纤维308可由与圆角填料芯266的纤维308相同的材料形成。
图43的方法700的步骤706可包括用衬套覆盖圆角填料芯266，以形成如图46中所示的带衬套的圆角填料260。例如，一些实施方式可包括圆角填料芯266上的编织纤维308，以形成覆盖圆角填料芯266的编织的衬套262。组装后的圆角填料和衬套可被固结和/或固化，以形成带衬套的圆角填料260。其它实施方式可包括虚拟圆角填料438上的编织纤维308。例如，虚拟圆角填料438可由任何合适的材料形成，包括但不限于泡沫芯、可膨胀芯、可溶解芯、或另外的可去除的芯。在形成衬套之后，该方法可包括从编织的衬套262去除虚拟圆角填料438，接着将编织的衬套262拉动到圆角填料芯266上。接着，可将带衬套的圆角填料260安装在圆角填料区158中，以形成与图47中示出的层合物组件类似的层合物组件176。
在一些实施方式中，该方法可包括将衬套制造为如图48中所示的带腿部的衬套270。带腿部的衬套270可具有从主衬套部分272向外延伸的至少一个腿部274。带腿部的衬套270的腿部274可沿着主衬套部分272的长度延伸。带腿部的衬套270可被构造成，使得一个或多个腿部274与主衬套部分272相交于圆角填料的一个或多个圆角填料角部236处。在一些实施方式中，带腿部的衬套270可形成为与圆角填料芯266的形状类似的大体三角形横截面形状。
图48示出从三个圆角填料角部236中的每个向外延伸的带有三个腿部274的衬套。带腿部的衬套270可被构造成，使得腿部274中的至少一个具有腿部宽度276，腿部宽度276至少与圆角填料底表面234和/或圆角填料侧表面232等宽。然而，腿部274可被设置成任何宽度276，并非限制。此外，带腿部的衬套270可被设置成不对称构造，其中，腿部274中的一个可不及剩余腿部274中的一个或两个宽。在一些实施方式中，制造衬套的方法可包括将纤维308编织成带腿部的衬套270，其中，腿部274和主衬套部分272被编织为整体结构288(未示出)。在这点上，带腿部的衬套270可被构造成，使得各腿部274与主衬套部分272的接合点284是无缝的。
在其它实施方式中，该方法可包括由织造材料280来组装衬套，以形成织造的衬套278。例如，图48至图50示出由织造材料280形成的带腿部的衬套270。制造带腿部的衬套270的方法可包括使用全厚度缝合282沿着衬套长度将至少一个腿部274连接到主衬套部分272。全厚度缝合282可沿着主衬套部分272的圆角填料角部236安装，如图48中所示。在这点上，图48示出覆盖圆角填料芯266的组装后带腿部的衬套270并且示出将各腿部274在每个圆角填料角部236处连接到主衬套部分272的全厚度缝合282。有利地，圆角填料角部236处的全厚度缝合282可减少或防止组装后的复合结构106的圆角填料角部236处的分层。
图51示出围绕具有圆柱形横截面形状的虚拟圆角填料438编织的带腿部的衬套270。编织的衬套262包括主衬套部分272和从主衬套部分272向外延伸并且与主衬套部分272一体形成的三个腿部274。在这点上，编织的衬套262形成为整体结构288。腿部274与主衬套部分272连接于某个位置，使得当将衬套拉上圆角填料芯266时，各腿部274与主衬套部分272的接合点284位于如图53中所示的圆角填料芯266的其中一个角部处。
图52示出编织在具有三角形横截面形状的虚拟圆角填料438上的带腿部的衬套270。虚拟圆角填料438被确定尺寸和构造成，使得腿部274与主衬套部分272的接合点284与圆角填料角部236的位置相符，如图53所示。图53示出使带腿部的衬套安装在圆角填料芯266上的带衬套的圆角填料。带腿部的衬套270可被形成为编织的衬套262。
图54是与一对加强件层合物162和基底层合物172组装的带衬套的圆角填料260的分解视图。带衬套的圆角填料260的各腿部274可与主衬套部分272连接于位于圆角填料的角部处的结点286。在实施方式中，各结点286可包括全厚度缝合282或用于将腿部274连接于主衬套部分272的其它连接机制。
图55示出组装的加强件层合物162与基底层合物172，带衬套的圆角填料260被捕获在其间。带衬套的圆角填料260中的全厚度缝合282与各加强件层合物162上的凸缘168的切点156相符。理想上，全厚度缝合282具有最小厚度，以允许凸缘接合表面170被布置成毗邻接触基底层合物172的接合表面174，用于在共固化或共固结层合物期间将层合物结合在一起。
图56示出复合结构106的其它实施方式，其中，下圆角填料的垂直腿部274与上圆角填料的垂直腿部274一样。下圆角填料和上圆角填料的互连可提高复合加强件152的拉脱负荷178能力。另外，图56示出下圆角填料的水平腿部274比上圆角填料的水平腿部274长。下圆角填料的水平腿部274的增大长度可改进下凸缘168与下基底层合物172的拉脱负荷178。应该注意，带腿部的圆角填料可能不一定设置有对称腿部274。例如，圆角填料一侧的腿部274可比圆角填料相对一侧的腿部274长。
有利地，具有带腿部的衬套270的圆角填料可减少圆角填料和层合物片之间的界面处的分层或脱粘的倾向。在这点上，具有带腿部的衬套274的圆角填料可充当将层合物互连的构架并且因此可减小圆角填料角部236处的圆角填料区158处的应力。另外，具有带腿部的衬套270的圆角填料可散布或分布负荷，使其在幅材166和加强件层合物162的凸缘168之间传递。在这点上，带腿部的衬套270可防止应力局部集中在圆角填料区158中。另外，诸如，在固化或固结构成复合结构106的负荷层合物后的收缩期间，带腿部的衬套270可适应圆角填料区158和相邻层合物之间的热膨胀不匹配。
另外，本公开包括根据以下条款的实施方式：
1、一种制造圆角填料的方法，该方法包括以下步骤：
提供多根纤维；
将所述多根纤维编织成编织的预成形物；
将所述编织的预成形物成形为编织的圆角填料；以及
将所述编织的圆角填料切割成所需长度。
2、根据条款1所述的方法，其中，将所述编织的预成形物成形的步骤包括：
将所述编织的圆角填料成形为具有圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面的大体三角形横截面形状，所述圆角填料侧表面均是凹形的，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
3、根据条款1所述的方法，其中，所述多根纤维被提供为包含树脂的预浸渍复合带，将所述编织的预成形物成形的步骤包括：
加热所述编织的预成形物的所述预浸渍复合带；
响应于加热，软化并缠结所述预浸渍复合带中的所述树脂；以及
在将所述编织的预成形物成形为所述编织的圆角填料之后，固化所述树脂。
4、根据条款1所述的方法，其中，所述编织的圆角填料具有圆角填料角部，所述方法还包括以下步骤：
将粘合剂顶端添加至所述圆角填料角部中的至少一个圆角填料角部。
5、根据条款1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将所述编织的圆角填料安装在最终成形模具组中；
向所述最终成形模具组中的所述编织的圆角填料施加热和压力中的至少一种；以及
将对置的圆角填料侧表面的轮廓形成为与复合结构的圆角填料区的轮廓互补。
6、根据条款1所述的方法，其中，所述多根纤维包括树脂，所述编织的预成形物的形状接近于所述编织的圆角填料的形状，将所述编织的预成形物成形的步骤包括：
将所述编织的预成形物安装在具有心轴模具和心轴形成基座的心轴形成系统中；
将陶瓷基质注入包含所述编织的预成形物的心轴模具腔体中；
允许所述陶瓷基质硬化成硬化基质；
以造成所述陶瓷基质膨胀的方式来加热所述陶瓷基质；以及
响应于所述陶瓷基质的膨胀，固结所述编织的预成形物。
7、一种制造复合结构的方法，该方法包括以下步骤：
将编织的圆角填料安装在一对背对背加强件层合物的对置的加强件外圆角之间的圆角填料区中；
组装基底层合物与所述加强件层合物，以将所述编织的圆角填料包封在所述圆角填料区内并且形成层合物组件；以及
通过施加热来固化所述层合物组件，以形成复合结构。
8、根据条款7所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将粘合剂层施用到所述对置的加强件外圆角的表面上；
将所述编织的圆角填料安装在所述粘合剂层上，使得圆角填料侧表面接触所述粘合剂层；以及
在将所述编织的圆角填料放置在所述圆角填料区中之后，用所述粘合剂层覆盖圆角填料底表面。
9、根据条款7所述的方法，其中：
所述编织的圆角填料具有包括圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面的大体三角形横截面形状，所述圆角填料侧表面是凹形的并且被形成为与所述加强件层合物的对置的加强件外圆角互补，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
10、一种制造圆角填料的方法，该方法包括以下步骤：
提供圆角填料芯；
制造衬套；以及
用所述衬套覆盖所述圆角填料芯，以形成带衬套的圆角填料。
11、根据条款10所述的方法，其中，制造衬套的步骤包括：
将多根纤维编织成编织的衬套。
12、根据条款10所述的方法，其中，制造衬套以及覆盖所述圆角填料芯的步骤包括：
将纤维编织到所述圆角填料芯上，以形成覆盖所述圆角填料芯的编织的衬套。
13、根据条款10所述的方法，其中，制造衬套的步骤包括：
由织造织物来组装所述衬套以形成织造的衬套。
14、根据条款10所述的方法，其中，制造衬套的步骤包括：
制造带腿部的衬套，所述带腿部的衬套具有沿着所述衬套的长度从主衬套部分向外延伸的至少一个腿部；并且
所述带腿部的衬套被构造成，使得所述至少一个腿部与所述主衬套部分相交于所述带衬套的圆角填料的圆角填料角部处。
15、根据条款14所述的方法，其中，制造带腿部的衬套的步骤包括：
沿着所述衬套的长度，将所述至少一个腿部缝合至所述主衬套部分。
16、一种制造复合结构的方法，该方法包括以下步骤：
将带衬套的圆角填料安装在一对背对背加强件层合物的对置的加强件外圆角之间的圆角填料区中；
组装基底层合物与所述加强件层合物，以将所述带衬套的圆角填料包封在所述圆角填料区内以形成层合物组件；以及
通过施加热来固化所述层合物组件，以形成复合结构。
17、根据条款16所述的方法，其中：
所述带衬套的圆角填料具有大体三角形横截面形状并且包括覆盖圆角填料芯的衬套，所述衬套由织造材料编织或组装而成；并且
所述带衬套的圆角填料具有圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面，所述圆角填料侧表面是凹形的并且被形成为与所述加强件层合物的所述对置的加强件外圆角互补，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
18、根据条款17所述的方法，其中：
所述衬套是具有腿部的带腿部的衬套，所述腿部沿着所述衬套的长度从主衬套部分向外延伸，各腿部与所述主衬套部分相交于所述带衬套的圆角填料的圆角填料角部处。
19、一种圆角填料，该圆角填料包括：
多根纤维，所述多根纤维被包封在树脂中并且被编织成编织的圆角填料；并且
所述编织的圆角填料具有大体三角形形状，该大体三角形形状具有凹形的圆角填料侧表面和大体平坦的圆角填料底表面。
20、根据条款19所述的圆角填料，该圆角填料还包括：
粘合剂顶端，该粘合剂顶端位于所述编织的圆角填料的圆角填料角部上。
21、根据条款19所述的圆角填料，其中：
所述多根纤维在沿着所述圆角填料的长度的至少两个位置具有不同的偏置角；并且
所述编织的圆角填料具有与所述至少两个位置处的所述不同的偏置角对应的不同横截面尺寸。
22、一种圆角填料，该圆角填料包括：
圆角填料芯；
衬套，该衬套覆盖所述圆角填料芯，以形成带衬套的圆角填料；并且
所述带衬套的圆角填料具有圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面，所述圆角填料侧表面是凹形的，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
23、根据条款22所述的圆角填料，其中：所述圆角填料芯是非编织的。
24、根据条款22所述的圆角填料，其中：所述衬套由织造材料编织或组装而成。
25、根据条款22所述的圆角填料，其中：
所述衬套是具有至少一个腿部的带腿部的衬套，所述腿部沿着所述衬套的长度从主衬套部分向外延伸，所述至少一个腿部与所述主衬套部分相交于所述带衬套的圆角填料的圆角填料角部处。
26、根据条款25所述的圆角填料，其中：
所述至少一个腿部被沿着所述衬套的长度在所述带衬套的圆角填料的所述圆角填料角部的位置处缝合至所述主衬套部分。
对于本领域的普通技术人员而言，本公开的额外修改形式和改进形式可以是显而易见的。因此，本文描述和示出的部分的特定组合旨在只表示本公开的某些实施方式并且不旨在用作本公开的精神和范围内的替代实施方式或装置的限制。

Claims (15)

1.一种制造圆角填料的方法，该方法包括以下步骤：
提供多根纤维(308)；
将所述多根纤维编织成编织的预成形物(200)；
将所述编织的预成形物成形为编织的圆角填料(230)；以及
将所述编织的圆角填料切割成所需长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述编织的预成形物成形的步骤包括：
将所述编织的圆角填料成形为具有圆角填料底表面(234)和对置的圆角填料侧表面(232)的大体三角形横截面形状，所述圆角填料侧表面均是凹形的，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多根纤维被提供为包含树脂的预浸渍复合带(310)，将所述编织的预成形物成形的步骤包括：
加热所述编织的预成形物的所述预浸渍复合带；
响应于加热，软化并缠结所述预浸渍复合带中的所述树脂；以及
在将所述编织的预成形物成形为所述编织的圆角填料之后，固化所述树脂。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述编织的圆角填料具有圆角填料角部(236)，所述方法还包括以下步骤：
将粘合剂顶端(244)添加至所述圆角填料角部中的至少一个圆角填料角部。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将所述编织的圆角填料安装在最终成形模具组(462)中；
向所述最终成形模具组中的所述编织的圆角填料施加热和压力中的至少一种；以及
将对置的圆角填料侧表面的轮廓形成为与复合结构(106)的圆角填料区的轮廓互补。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述多根纤维包括树脂，所述编织的预成形物的形状接近于所述编织的圆角填料的形状，将所述编织的预成形物成形的步骤包括：
将所述编织的预成形物安装在具有心轴模具(424)和心轴形成基座(426)的心轴形成系统(422)中；
将陶瓷基质(432)注入包含所述编织的预成形物的心轴模具腔体(428)中；
允许所述陶瓷基质硬化成硬化基质(436)；
以造成所述陶瓷基质膨胀的方式来加热所述陶瓷基质；以及
响应于所述陶瓷基质的膨胀，固结所述编织的预成形物。
7.一种制造复合结构的方法，该方法包括以下步骤：
将编织的圆角填料(230)安装在一对背对背加强件层合物(162)的对置的加强件外圆角(154)之间的圆角填料区(158)中；
组装基底层合物(172)与所述加强件层合物，以将所述编织的圆角填料包封在所述圆角填料区内并且形成层合物组件(176)；以及
通过施加热来固化所述层合物组件，以形成复合结构(106)。
8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将粘合剂层(240)施用到所述对置的加强件外圆角的表面上；
将所述编织的圆角填料安装在所述粘合剂层上，使得圆角填料侧表面(232)接触所述粘合剂层；以及
在将所述编织的圆角填料放置在所述圆角填料区中之后，用所述粘合剂层覆盖圆角填料底表面(234)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中：
所述编织的圆角填料具有包括圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面的大体三角形横截面形状，所述圆角填料侧表面是凹形的并且被形成为与所述加强件层合物的对置的加强件外圆角互补，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
10.一种圆角填料，该圆角填料包括：
多根纤维(308)，所述多根纤维被包封在树脂中并且被编织成编织的圆角填料(230)；并且
所述编织的圆角填料具有大体三角形形状，该大体三角形形状具有凹形的圆角填料侧表面(232)和大体平坦的圆角填料底表面(234)。
11.根据权利要求10所述的圆角填料，该圆角填料还包括：
粘合剂顶端(244)，该粘合剂顶端位于所述编织的圆角填料的圆角填料角部(236)上。
12.根据权利要求10或11所述的圆角填料，其中：
所述多根纤维在沿着所述圆角填料的长度的至少两个位置具有不同的偏置角；并且
所述编织的圆角填料具有与所述至少两个位置处的所述不同的偏置角对应的不同横截面尺寸。
13.一种圆角填料，该圆角填料包括：
圆角填料芯(266)；
衬套，该衬套覆盖所述圆角填料芯，以形成带衬套的圆角填料(260)；并且
所述带衬套的圆角填料具有圆角填料底表面和对置的圆角填料侧表面(232)，所述圆角填料侧表面是凹形的，所述圆角填料底表面是大体平坦的。
14.根据权利要求13所述的圆角填料，其中：
所述圆角填料芯是非编织的；并且
所述衬套由织造材料编织或组装而成。
15.根据权利要求13或14所述的圆角填料，其中：
所述衬套是具有至少一个腿部(274)的带腿部的衬套(270)，所述腿部沿着所述衬套的长度从主衬套部分(272)向外延伸，所述至少一个腿部与所述主衬套部分相交于所述带衬套的圆角填料的圆角填料角部处；并且
所述至少一个腿部被沿着所述衬套的长度在所述带衬套的圆角填料的所述圆角填料角部的位置处缝合至所述主衬套部分。
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