CN104972671A - 用于复合结构的圆角填料及形成其的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于复合结构(30)的圆角填料(390)及形成其的方法(400)。所述方法(400)包括：确定细长空隙空间(38)的横截面形状，所述细长空隙空间在由复合材料(31)的多个层片(48)限定的过渡区(40)内延伸；以及确定过渡区(40)的材料性能域。所述方法(400)还包括：通过以下步骤形成圆角填料(390)：组合多段复合带(160)以限定与细长空隙空间(38)的横截面形状对应的圆角填料(390)横截面形状；以及至少部分地基于过渡区(40)的材料性能域来确定多段复合带(160)中的每段复合带的多段增强纤维(90)的取向。圆角填料(390)包括具有选择性取向的增强纤维(90)的圆角填料(390)。复合结构(30)包括圆角填料(390)。

Description

用于复合结构的圆角填料及形成其的方法
技术领域
本公开总体上涉及可用于填充复合结构内的空隙空间的圆角填料，更特别地，涉及材料性能与周围复合结构的材料性能对应的圆角填料和/或形成该圆角填料的系统和方法。
背景技术
复合结构常包括层合结构，在该层合结构中，诸如预浸渍(或预浸)材料的复合材料的片材可弯曲、卷曲和/或以其它方式在第一平面或表面和第二平面或表面之间延伸。复合材料的片材的有限厚度和/或机械刚性导致第一表面和第二表面之间的过渡区中的有限弯曲或曲率半径；并且在一些几何结构中，空隙空间中的这个有限曲率半径导致复合材料的相邻片材之间的空隙空间或腔体。
这个空隙空间可被诸如圆角填料的填料材料填充或以其它方式被占据。圆角填料可被构造成为与之毗邻的复合材料片材提供机械支承和/或减小在复合结构正在卷曲时复合材料片材变形的可能性。虽然圆角填料的存在可为复合结构提供各种益处，但圆角填料的几何结构、横截面形状和/或材料性能与限定空隙空间的复合材料的几何结构、横截面形状和/或材料性能之间的差异会在形成和/或固化复合结构期间使复合结构和/或圆角填料变形。因此，可有利的是，使圆角填料的形状紧密地匹配空隙空间的形状或期望的形状。另外，还可有利的是，使圆角填料的材料性能匹配复合材料的片材和/或所得复合结构的材料性能。
传统的圆角填料常常利用单段复合材料，该复合材料在多个位置起皱从而形成可折叠形状，然后成型为最终的期望形状。另选地，传统的圆角填料可利用堆叠在彼此之上的多段复合材料，以形成多个平行平面的复合材料。这些方法都无法允许密切控制圆角填料的形状和/或材料性能，更别提使形状和/或材料性能匹配周围叠层的形状和/或材料性能。因此，存在改进的用于复合结构的圆角填料以及改进的用于制造圆角填料的系统和方法的需要。
发明内容
本文中公开了用于复合结构的圆角填料、包括圆角填料的复合结构、形成其的系统和方法。所述方法包括：确定细长空隙空间的横截面形状，所述细长空隙空间在由复合材料的多个层片限定的过渡区内延伸；以及确定所述过渡区的材料性能域。所述方法还包括通过以下步骤形成圆角填料：组合多段复合带以限定与所述细长空隙空间的横截面形状对应的圆角填料横截面形状；以及至少部分地基于所述过渡区的所述材料性能域来确定所述多段复合带中的每段复合带的多段增强纤维的取向。
在一些实施方式中，确定所述细长空隙空间的横截面形状的步骤包括：对所述复合结构进行建模；和/或确定所述细长空隙空间的期望的横截面形状。在一些实施方式中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括：对所述复合结构的至少一部分进行建模。
在一些实施方式中，确定所述多段复合带中的每段复合带的多段增强纤维的取向的步骤包括：确定取向，使得所述圆角填料的材料性能域对应于所述过渡区的所述材料性能域。在一些实施方式中，确定所述多段复合带中的每段复合带的多段增强纤维的取向的步骤包括：确定取向，使得所述圆角填料的所述材料性能域在阈值材料性能域差异内匹配于所述过渡区的所述材料性能域。
在一些实施方式中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括：确定所述过渡区的二维材料性能域和/或三维材料性能域。在一些实施方式中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的刚性域、所述过渡区的热膨胀系数域、和/或所述过渡区的应力域。
在一些实施方式中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括：确定所述过渡区内的主应力区和/或确定所述主应力区内的主应力方向。在一些实施方式中，确定所述多段复合带中的每段复合带的多段增强纤维的取向的步骤包括：确定取向，使得所述多段复合带中的至少一段复合带限定相应的纤维轴方向，该相应的纤维轴方向在所述圆角填料的位于所述主应力区内的一部分内延伸和/或至少基本上平行于所述主应力方向延伸。
在一些实施方式中，所述方法还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间的所述横截面形状和/或所述过渡区的所述材料性能域来确定所述多段复合带中的每段复合带内的纤维轴方向。在一些实施方式中，所述方法还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间的所述横截面形状和/或所述过渡区的所述材料性能域来建立所述圆角填料内的所述多段复合带中的每段复合带的相对位置。
在一些实施方式中，组合多段复合带的步骤包括：进行组合，使得限定所述圆角填料的外表面的各段复合带的纤维轴方向的取向被确定成平行于所述圆角填料的纵轴。在一些实施方式中，组合多段复合带的步骤包括：将多段复合带接纳在成形模具的多个第一开口中；将多段复合带按压成在所述成形模具内抵靠着彼此，以形成所述圆角填料；以及从所述成形模具的第二开口取出所述圆角填料。在一些实施方式中，所述方法还包括：将圆角填料定位在复合结构内。
圆角填料包括具有选择性取向的增强纤维的圆角填料。圆角填料包括多段复合带并且多段复合带中的每段复合带均包括相应的多段增强纤维。多段复合带中的每段复合带中的多段增强纤维限定基于过渡区的材料性能域选择的相应的纤维轴方向。
在一些实施方式中，所述圆角填料的所述材料性能域对应于所述过渡区的所述材料性能域。在一些实施方式中，所述圆角填料的所述材料性能域在阈值材料性能域差异内匹配于所述过渡区的所述材料性能域。
复合结构包括会合于过渡区内以限定细长空隙空间的复合材料的多个层片和圆角填料。在一些实施方式中，复合结构包括航空器和/或航空器的一部分。
附图说明
图1是根据本公开的可包括可利用圆角填料的一个或多个复合结构的航空器的例证性非排他性示例的示意性表现。
图2是根据本公开的复合结构的例证性非排他性示例的示意性表现。
图3是根据本公开的可包括和/或利用圆角填料的复合结构的过渡区的示意性剖视图。
图4是可用于根据本公开的系统和方法的一段复合带的示意性顶视图。
图5是可用于根据本公开的系统和方法的一段复合带的另一个示意性顶视图。
图6是可用于根据本公开的系统和方法的一段复合带的另一个示意性顶视图。
图7是根据本公开的圆角填料的剖视图。
图8是根据本公开的用于形成圆角填料的系统和/或根据本公开的可在成形模具中相组合以制作圆角填料的多段复合带的纤维轴方向的示意性表现。
图9是根据本公开的成形模具的示意性表现。
图10是图9的成形模具的另一个示意性表现。
图11是图10的成形模具的另一个示意性表现。
图12是示出根据本公开的形成圆角填料的方法的流程图。
具体实施方式
图1至图12提供了圆角填料390、包括圆角填料390的复合结构30、和/或制造圆角填料的系统100和方法400的示例。在图1至图12中的每个图中，用类似的标号标记用于类似或基本上类似目的的元件，并且本文中可能不会参照图1至图12中的每个图都详细地讨论这些元件。类似地，在图1至图12中的每个图中，可能不会标记所有元件，但为了一致，在本文中可利用与这些元件关联的参考标号。在不脱离本公开的范围的情况下，本文中参照图1至图12中的一个或多个讨论的元件、组件和/或特征可被包括在图1至图12中的任一个中和/或被用于图1至图12中的任一个。
总体上，用实线示出有可能被包括在给定(即，特定)实施方式中的元件，而用虚线示出对于给定实施方式来说可选的元件。然而，用实线示出的元件不是所有实施方式都必需的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，在特定实施方式中可省略用实线示出的元件。
图1是可包括一个或多个复合结构30的航空器20的例证性非排他性示例的示意性表现。复合结构30可包括和/或利用根据本公开的圆角填料390。复合结构30可形成航空器20的任何合适部分。作为例证性非排他性示例，复合结构30可形成航空器20的驾驶舱21、机身22、机翼23、尾部24、垂直安定面25、水平安定面26、控制表面27和/或内部28的任何合适部分。
类似地，复合结构30可包括图2中示出的任何合适形式的、例证性非排他性示例。图2的复合结构包括蒙皮32和多个幅材34，幅材34均可由复合材料31的一个或多个片材、层片和/或叠层48形成。复合结构30可包括单个蒙皮32，带有由幅材34形成的多个帽形加强件36。另选地，并且如图2中用虚线示出的，复合结构30还可包括两个蒙皮32，并且幅材34在其间延伸。
不管复合结构30的特定构造如何，蒙皮32和/或幅材34均会限定出空隙38，空隙38在本文中还可被称为细长空隙38、空隙空间38和/或细长空隙空间38。空隙38可被限定在蒙皮32和幅材34之间的过渡区40内和/或复合结构30的第一平面或表面42和第二平面或表面44之间的任何合适的过渡区40中。空隙38可被可在其中延伸的圆角填料390填充或者以其它方式被圆角填料390占据；并且圆角填料390的形状和/或一种或多种材料性能可影响复合结构30的形状和/或一种或多种材料性能。
图3是根据本公开的可包括和/或利用圆角填料390的复合结构30的过渡区40的示意性剖视图。如图3中所示，可由复合材料31的第一层片50、复合材料31的第二层片52和复合材料31的第三层片54限定过渡区40。然而，其它过渡区40也在本公开的范围内，包括由复合材料31的少于三个的层片、复合材料31的不止三个的层片、和/或复合材料31的多个堆叠和/或层合的层片限定的过渡区40。
在图3的例证性非排他性示例中，第一层片50和第二层片52会合于过渡区40内，以在其间限定第一接触区56。类似地，第二层片52和第三层片54会合于过渡区40内，以在其间限定第二接触区58。另外，第三层片54和第一层片50会合于过渡区40内，以在其间限定第三接触区60。如所示出的，第一接触区56、第二接触区58和第三接触区60终止于限定在过渡区40内的空隙空间38内和/或进入空隙空间38中。
如用虚线示出的，圆角填料390可在空隙空间38内延伸，可基本上和/或完全地填充空隙空间38，可接触第一层片50、第二层片52和/或第三层片54，可附着于和/或可操作地附连于第一层片50、第二层片52和/或第三层片54，和/或可与第一层片50、第二层片52和/或第三层片54形成交界面70。空隙空间38和/或圆角填料390可具有和/或限定任何合适的横截面形状，其例证性非排他性示例包括三角形横截面形状、楔形形状的横截面形状、和/或限定底边和多个会聚的成角度的侧边的横截面形状。
第一层片50、第二层片52和第三层片54在本文中可总体上被称为复合材料31的层片48并且可具有或限定过渡区40的一种或多种材料性能。可通过和/或基于复合结构30和/或过渡区40的整体形状和/或几何结构和/或复合结构30和/或限定过渡区40的层片48的构造的材料来控制这些材料性能。层片48可由包括多个增强纤维90的复合材料31形成，这多个增强纤维90被树脂材料92涂覆、包封和/或覆盖。在这些状况下，还可通过和/或基于层片48内增强纤维90与树脂材料92的相对比例、增强纤维90的组成、树脂材料92的组成、增强纤维90的材料性能、树脂材料92的材料性能、和/或层片48内增强纤维90的相对取向来控制过渡区40的材料性能。
总体上，复合结构30和/或其过渡区40的材料性能可能不是均匀的，可能不是各向同性的，可能是各向异性的，和/或可随复合结构30内和/或其过渡区40内的位置和/或方向而变化。作为例证性非排他性示例，由于以上讨论的层片48的各种特性，过渡区40的材料性能在X方向、Y方向和Z方向上可能是不同的。
材料性能随过渡区40内的方向的这种变化可通过过渡区40的材料性能域(field)来描述、定性和/或表现，并且可按任何合适方式进行确定和/或测量。作为例证性非排他性示例，可形成和/或构造过渡区40，并且可测量其材料性能以确定过渡区40的材料性能域。作为另一个例证性非排他性示例，可诸如借助任何合适的数学建模和/或有限元分析对过渡区40进行建模，以建立、估计和/或确定过渡区40的材料性能域。
如本文中更详细讨论的，圆角填料390包括多段复合带160，可由多段复合带160形成，和/或可排他性地由多段复合带160形成。在圆角填料390内，这多段复合带160可彼此面对面地接触，彼此直接面对面地接触，彼此紧密接触，和/或被按压成抵靠着彼此。这多段复合带160中的每个可包括多段增强纤维90和树脂材料92。如本文中更详细讨论的，给定段的复合带160内的多段增强纤维90大体在纤维取向方向上取向，该纤维取向方向在本文中也可被称为纤维轴方向和/或纤维轴。在根据本公开的圆角填料390中，可基于过渡区40的材料性能域来选择各段复合带的相对取向和/或给定段的复合带的纤维轴方向。
这多段复合带160可包括任何合适数量的段数的复合带160。作为例证性非排他性示例，这多段复合带160可包括至少2段、至少4段、至少6段、至少8段、至少10段、至少15段、至少20段、至少30段、至少40段、至少50段、至少60段、或至少80段复合带160。在本公开的范围内的是，复合带160的段数可沿着圆角填料390的长度而变化，诸如导致空隙空间38的截面面积的变化。
圆角填料390内的多段复合带160可进行取向，使得这多段复合带160彼此不共面。另外地或另选地，这多段复合带160还可进行取向，使得这多段复合带中的至少一段复合带与其它段复合带直接物理接触，但不与这其它段复合带共面。
作为更具体但仍然例证性非排他性示例，第一段复合带160可相对于第二段(或剩余段)复合带160成斜角取向。另外地或另选地，第三段复合带可相对于第一段和第二段复合带成斜角取向。斜角的例证性非排他性示例包括至少5度、至少10度、至少15度、至少20度、至少25度、至少30度、至少35度、至少40度、或至少45度的斜角。另外地或另选地，斜角还可小于90度、小于85度、小于80度、小于75度、小于70度、小于65度、小于60度、小于55度、小于50度、或小于40度。可在圆角填料390的横截面中(即，在X-Y平面中)测量斜角。
在本公开的范围内的是，可仅仅和/或排他性地由多段复合带160形成圆角填料390。作为例证性非排他性示例，圆角填料390可不包括在多段复合带之间延伸和/或将多段复合带彼此分开的单独的树脂材料和/或热塑性树脂材料。
如本文中更详细讨论的，各段复合带160可相对于彼此取向，使得圆角填料390的材料性能域对应于过渡区40的材料性能域。这可包括确定各段复合带的取向，使得它们限定致使圆角填料390的材料性能域对应于过渡区40的材料性能域的斜角，和/或选择各段复合带，使得它们限定致使圆角填料390的材料性能域对应于过渡区40的材料性能域的各个纤维轴方向。
在本公开的范围内的是，圆角填料390的材料性能域可以任何合适方式对应于过渡区40的材料性能域。作为例证性非排他性示例，在过渡区40(或其层片48)和圆角填料390之间的交界面70处，圆角填料390的材料性能域可在阈值材料性能域差异内匹配于过渡区40的材料性能域。作为例证性非排他性示例，在交界面70处，阈值材料性能域差异可比过渡区的材料性能域小50％、小40％、小30％、小20％、小15％、小10％、小5％、小2.5％或小1％。
如本文中使用的，表述“过渡区40的材料性能域”、“过渡区的材料性能域”、“圆角填料390的材料性能域”和/或“圆角填料的材料性能域”分别可以指一种或多种材料性能随过渡区40和/或圆角填料390内的位置和/或方向的大小、取向和/或变化的任何合适的数学描述。在本公开的范围内的是，(过渡区40和/或圆角填料390的)材料性能域可以是一维材料性能域，其描述(过渡区40和/或圆角填料390的)在单个方向(诸如，X方向、Y方向、或Z方向，但这不是需要的)上的一种或多种材料性能。另外地或另选地，材料性能域可以是多维材料性能域，其描述两个方向上、三个方向上、或不止三个方向上的一种或多种材料性能。作为例证性非排他性示例，材料性能域可具有沿着空隙空间38延伸的第一方向(即，Z方向)上的第一域值、与第一方向垂直的第二方向(即，X方向和Y方向中的一个)上的第二域值以及与第一方向和第二方向垂直的第三方向(即，X方向和Y方向中的另一个)上的第三域值。材料性能域还可描述过渡区40和/或圆角填料390内的多个离散位置处的一种或多种材料性能。
在本公开的范围内的是，在由第一方向和第二方向限定的平面内、在由第二方向和第三方向限定的平面内、和/或在由第一方向和第三方向限定的平面内，圆角填料390的材料性能域可按任何合适的一个和/或多个方向(包括第一方向、第二方向、第三方向)对应于过渡区40的材料性能域。另外地或另选地，在交界面70内和/或在交界面区域70内的多个离散位置处，圆角填料390的材料性能域可对应于过渡区40的材料性能域。
材料性能域还可在本文中被称为材料性能张量、标量材料性能域、矢量材料性能域、材料性能分布、和/或材料性能梯度。
在本公开的范围内的是，可确定过渡区40的任何合适的材料性能域。然后，可利用过渡区40的已确定的材料性能来建立、估计、量化和/或确定可通过过渡区40应用于圆角填料390的一个或多个力，以建立和/或选择圆角填料390的给定段复合带160内的纤维轴方向(诸如，通过选择多段复合带之间的斜角)，以建立和/或选择圆角填料390的多段复合带160之间的相对取向，和/或以建立和/或选择圆角填料390的期望的材料性能域。过渡区40的材料性能域的例证性非排他性示例包括过渡区40的刚性域、过渡区40的热膨胀系数域、过渡区40的应力域、过渡区40的应变域、和/或过渡区40的树脂收缩域。圆角填料390的材料性能域的例证性非排他性示例包括圆角填料390的刚性域、圆角填料390的热膨胀系数域、圆角填料390的应力域、圆角填料390的应变域、和/或圆角填料390的树脂收缩域。
过渡区40的刚性域可描述过渡区40在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的任何合适刚性。可用任何合适的参数来量化刚性，参数的例证性非排他性示例包括过渡区的弹性模量、过渡区的杨氏模量、和/或过渡区的刚性模量。类似地，圆角填料390的刚性域可描述圆角填料390在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的任何合适刚性。
过渡区40的热膨胀系数域可描述过渡区40内的层片48在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的热诱导膨胀和/或收缩。作为例证性非排他性示例，层片48可在形成和/或固化复合结构30期间明显地膨胀和/或收缩，并且过渡区的热膨胀系数域可描述这个膨胀和/或收缩。类似地，圆角填料390的热膨胀系数域可描述圆角填料390内的多段复合带160在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的任何合适的热诱导膨胀和/或收缩。
过渡区40的应力域可描述过渡区40内的层片48在给定时间点和/或在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的应力状态或残余应力。这种应力状态可形成和/或产生过渡区40内的层片48的动作(即，应变)和/或放松，从而改变空隙空间38的形状和/或向圆角填料390施加一个或多个力。作为例证性非排他性示例，在形成固化复合结构30之后但在固化复合结构30之前，层片40可包含残余应力，并且这些残余应力可在复合结构30固化期间放松。这个放松会形成层片48的动作，从而改变空隙空间38的形状和/或将一个或多个力施加到圆角填料390。类似地，圆角填料390的应力域可描述圆角填料390内的多段复合带160在给定时间点和/或在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的应力状态或残余应力。
当过渡区40的材料性能域包括过渡区40的应力域时，过渡区40的应力域可限定可在主、主要、高和/或最高应力方向82中受到应力的主、主要、高和/或最高应力区80。在这些状况下，可将多段复合带中的至少一段复合带的取向确定成，使得其多段增强纤维90的相应的纤维轴方向162位于主应力区80内和/或在主应力区80内延伸并且至少基本上平行于主应力方向82延伸。另外地或另选地，可将多段复合带的取向确定成，使得穿过圆角填料390并且垂直于主应力方向82的平面与至少一段复合带的多段增强纤维相交。这样会增加对复合结构30内的圆角填料390的断裂和/或分离的抵抗力。另外地或另选地，圆角填料390可限定与空隙空间38的纵轴垂直(即，与Z轴垂直和/或在X-Y平面内)的平面内的顶端区域84，并且多段复合带中的至少一段复合带可限定导向顶点区84的相应的纤维轴方向。
可在过渡区40内用任何合适的取向测量和/或限定主应力方向。作为例证性非排他性示例，可与空隙空间38的纵轴垂直(即，与Z轴垂直和/或在X-Y平面内)地测量和/或限定主应力方向。
过渡区40的应力域可描述过渡区40内的层片48在给定时间点和/或在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的应变状态。这种应变状态可随时间而变化和/或放松，从而再次改变空隙空间38的形状并且向圆角填料390施加一个或多个力。作为例证性非排他性示例，固化复合结构30会造成应变状态改变。作为另一个例证性非排他性示例，并且在操作和/或使用复合结构30期间，应变域可改变和/或波动，从而改变空隙空间38的形状和/或向圆角填料390施加一个或多个力。类似地，圆角填料390的应变域可描述圆角填料390内的多段复合带160在给定时间点和/或在任何合适的一个和/或多个位置处、在任何合适的方向上、和/或在任何合适的方向的组合上的应变状态。
过渡区40的树脂收缩域可描述过渡区40内的树脂体积和/或位置在任何合适的时间点(诸如，在固化复合结构30期间)的改变。树脂体积和/或位置的这些改变可再次形成空隙空间38的形状改变。另外地或另选地，树脂体积和/或位置的这些改变可产生过渡区40的刚性改变。类似地，圆角填料390的树脂收缩域可描述圆角填料390内的树脂体积和/或位置在任何给定的时间点的改变。
图4至图6是可用于根据本公开的系统和方法的多段复合带160的示意性顶视图。如讨论的，各段复合带160可包括树脂材料92和多个增强纤维90。树脂材料92可覆盖、环绕和/或包封增强纤维90。增强纤维90的例证性非排他性示例包括任何合适的碳纤维、钛纤维、铝纤维、玻璃纤维和/或金属纤维。树脂材料92的例证性非排他性示例包括任何合适的环氧化物和/或聚合物材料。
多段复合带160可具有和/或限定根据本公开的圆角填料390内的任何合适的长度和/或宽度。作为例证性非排他性示例，多段复合带160的至少一部分的长度可以是至少1米(m)、至少2m、至少3m、至少4m、至少5m、至少6m、至少7m、至少8m、至少9m、至少10m、至少15m和/或至少20m。另外地或另选地，所述长度也可小于50m、小于40m、小于30m、小于25m、小于20m、小于15m、小于10m、和/或小于5m。
作为另外的例证性非排他性示例，多段复合带160的至少一部分的宽度可以是至少3毫米(mm)、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少11mm、至少12mm、至少14mm、至少16mm、至少18mm、至少20mm、和/或至少24mm。另外地或另选地，所述宽度还可小于50mm、小于45mm、小于40mm、小于35mm、小于30mm、小于25mm、小于20mm、小于18mm、小于16mm、小于14mm、小于12mm、小于10mm、小于8mm、小于6mm、和/或小于4mm。
多段复合带的一部分可包括和/或可以是多段复合带中的任何合适的部分、百分比和/或比率。作为例证性非排他性示例，多段复合带的一部分可包括至少一段复合带、两段复合带、三段复合带、多段复合带中的至少25％、多段复合带中的至少50％、多段复合带中的至少75％、和/或多段复合带中的至少100％。
如图4至图6中所示，给定段复合带160的增强纤维90(或纤维90的纵轴)的取向可确定成或大体上确定成沿着和/或平行于纤维轴方向162。给定段复合带160还可限定纵轴392，当多段复合带160位于圆角填料390内时，纵轴392可以至少基本上平行于和/或在本文中可被称为圆角填料390的圆角填料纵轴392。在本公开的范围内的是，纤维轴方向162可平行于纵轴392(如图4中所示)和/或相对于纵轴392以纤维角度164取向(如图5至图6中所示)。如讨论的，可至少部分地基于过渡区40的材料性能域来选择纤维角度。
纤维角度164的例证性非排他性示例包括至少5度、至少10度、至少15度、至少20度、至少25度、至少30度、至少35度、至少40度、和/或至少45度的纤维角度。另外地或另选地，纤维角度164还可小于85度、小于80度、小于75度、小于70度、小于65度、小于60度、小于55度、小于50度、和/或小于40度。
如图5中用虚线示出的，增强纤维90的取向还可确定成在给定段复合带160内形成二维布置。二维布置的例证性非排他性示例包括增强纤维90的网片、织造结构、布、和/或随机排列。还在本公开的范围内的是，增强纤维90可在给定段复合带160内形成三维布置。三维布置的例证性非排他性示例包括增强纤维的网片、织造结构、布、随机排列、和/或彼此堆叠的增强纤维的两个或更多个二维布置。
图7是根据本公开的圆角填料390的剖视图。如讨论的，圆角填料390包括多段复合带160。也如讨论的，在圆角填料390内，多段复合带160的至少一部分相对于多段复合带160的剩余部分以斜角取向。
图7示出圆角填料390内的多段复合带160的具体的相对取向；然而，其它相对取向也在本公开的范围内，诸如，可至少部分地基于给定过渡区40的具体材料性能域选择的那些相对取向，如本文中讨论的。如讨论的，图7还示出过渡区40可限定可包括和/或限定主应力方向82的主应力区80，并且多段复合带160的至少一部分的取向可确定成，使得其增强纤维90的纤维轴方向162至少基本上平行于主应力方向延伸。另外地或另选地，并且也如讨论的，圆角填料390可限定一个或多个顶点区84，并且多段复合带的至少一部分的取向可确定成，使得其增强纤维90限定被导向顶点区84和/或在顶点区84内延伸的纤维轴方向162。
图8是根据本公开的用于形成圆角填料390的系统100的示意性表现。图8示出根据本公开的可在成形模具306中相组合以制作圆角填料390的多段复合带160的纤维轴方向162和/或根据本公开的圆角填料390内的多段复合带160的斜角96。在图8中，根据本公开，可向成形模具306提供多段复合带160。成形模具306在本文中还被称为圆角填料模具306并且可被构造成接纳多段复合带160并且使多段复合带160会合于其中以制作和/或产生圆角填料390。成形模具306的例证性非排他性示例在图9至图11中示出并且在本文中进行讨论。成形模具306和/或包括成形模具306和/或可用于形成圆角填料390的系统100的另外的例证性非排他性示例在美国专利申请公开No.2014/0034236中公开，其全部公开内容特此以引用方式并入。
如讨论的，各段复合带160可包括树脂材料92和多段增强纤维90。也如讨论的，给定段复合带160的多段增强纤维90可相对于其纵轴392以任何合适的纤维角度164进行取向。一旦多段复合带160被组合形成圆角填料390，纵轴392就在本文中还可被称为圆角填料纵轴392。在图8中，在164处将其进一步示出，其中示出包括增强纤维90的各段复合带160的示意性剖视图。如在166处示出的，纤维角度164可以是零度(即，纤维轴方向162可平行于纵轴392)。在这些状况下，纤维90可在截面表现出稍显圆形和/或可限定相对小的截面面积。
另外地或另选地，并且如在168处示出的，纤维角度164可以是在0度和90度之间(诸如，45的)的有限角度(即，纤维轴方向162和纵轴392可在其间限定45度的纤维角度164)。在这些状况下，纤维90可在截面表现出更显长方形和/或可限定相对大的截面面积。
另外地或另选地，并且如在170处示出的，纤维角度164可以大致是90度(即，纤维轴方向162和纵轴392可在其间限定90度的纤维角度164)。在这些状况下，纤维90可在截面表现出线性。
图9至图11是根据本公开的成形模具306的示意性表现。成形模具306包括限定第一侧332和第二侧334的模具本体330。如图9至图10中示出的，第一侧332限定多个第一开口336，第一开口336被构造成接纳多段复合带160(如图8中所示)。如图10中所示，多个第一开口将多段复合带160导入在模具本体330内限定的多个通道340内。多个通道340可在模具本体330内会合于彼此并且会造成多段复合带160在模具本体330内彼此接触和/或按压成抵靠着彼此，之后穿过第二侧334内限定的第二开口338退出成形模具306，如图11中所示。
图12是示出根据本公开的形成用于复合结构的圆角填料的方法400的流程图。复合结构可包括复合材料的多个层片，这些层片会合于过渡区内以限定细长空隙空间。圆角填料可被构造成在细长空隙空间内延伸和/或支承复合材料的多个层片的限定细长空隙空间的那一部分。方法400可包括：在410，对圆角填料进行建模，和/或在420，对过渡区进行建模。方法400包括：在430，确定细长空隙空间的横截面形状，并且在440，确定过渡区的材料性能域。方法400还可包括：在450，确定限定圆角填料的多段复合带的性能，和/或在460，形成复合带的层合堆叠。方法400还包括：在470，形成圆角填料，并且可包括：在480，将圆角填料定位在复合结构内。
在410，对圆角填料进行建模可包括：将圆角填料的任何合适性能建模、建立和/或确定圆角填料的任何合适性能。作为例证性非排他性示例，在410建模可包括对圆角填料的材料性能域进行建模。圆角填料的材料性能域的例证性非排他性示例包括圆角填料的刚性域、圆角填料的热膨胀系数域、圆角填料的应力域、和/或圆角填料的树脂收缩域。在本公开的范围内的是，在410建模可包括以任何合适的方式进行建模。作为例证性非排他性示例，在410建模可包括对圆角填料进行数学建模和或对圆角填料进行有限元分析。
在420对过渡区进行建模可包括：将过渡区的任何合适性能建模、建立和/或确定过渡区的任何合适性能。作为例证性非排他性示例，在420建模可包括对过渡区的材料性能域进行建模，诸如以允许和/或有助于在440进行确定。
在本公开的范围内的是，在420建模可包括：在任何合适状况下对复合结构的任何合适部分进行建模。作为例证性非排他性示例，在420建模可包括：对过渡区进行建模、对过渡区的固化进行建模、在操作复合结构期间对过渡区进行建模、对复合结构进行建模、对复合结构的固化进行建模、和/或将在操作复合结构期间对复合结构进行建模。
在430确定细长空隙空间的横截面形状可包括：以任何合适的方式确定细长空隙空间的横截面形状。作为例证性非排他性示例，在430确定可包括：对复合结构、过渡区和/或细长空隙空间进行建模。作为另一个例证性非排他性示例，在430确定可包括：测量细长空隙空间。作为又一个例证性非排他性示例，在430确定可包括：建立和/或确定细长空隙空间的期望的横截面形状。
在440确定过渡区的材料性能域可包括：以任何合适的方式确定过渡区的任何合适的材料性能域。作为例证性非排他性示例，在440确定可包括：诸如通过在420进行建模，对复合结构、过渡区和/或细长空隙空间进行建模。作为另一个例证性非排他性示例，在440确定可包括：测量过渡区的材料性能域。作为又一个例证性非排他性示例，在440确定可包括：建立和/或确定过渡区的期望的材料性能域。
在本公开的范围内的是，在440确定可包括：以任何合适的尺寸、尺寸的组合、方向和/或方向的组合，确定过渡区的任何合适的材料性能域。过渡区的材料性能域的例证性非排他性示例包括过渡区的刚性域、过渡区的热膨胀系数域、过渡区的应力域、和/或过渡区的树脂收缩域。
在440确定可包括：确定过渡区的一维材料性能域、确定过渡区的二维材料性能域、和/或确定过渡区的三维材料性能域。作为更具体但仍然例证性非排他性示例，在440确定可包括：确定过渡区的材料性能域在沿着细长空隙空间延伸的第一方向上的第一域值、确定过渡区的材料性能域在与第一方向垂直的第二方向上的第二域值和/或确定过渡区的材料性能域在与第一方向和第二方向垂直的第三方向上的第三域值。作为另一个更具体但仍然例证性非排他性示例，在440确定还可包括：在过渡区内的各种位置建立材料性能域的值的阵列和/或栅格。
另外地或另选地，在440确定还可包括：确定过渡区内的主应力区和/或确定主应力区内的主应力方向。主应力区可包括和/或可以是过渡区的具有最大应力和/或大于阈值应力值的应力的那一部分。主应力方向可以是在主应力区内在其上施加应力的方向或平均方向。
在450确定多段复合带的性能可包括：确定和/或建立多段复合带的任何合适部分的任何合适性能。在450确定可以是基于任何合适的标准进行的，并且可以用任何合适顺序在方法400内执行，诸如在470形成之前进行。
作为例证性非排他性示例，在450确定可包括：至少部分地基于细长空隙空间的横截面形状和/或过渡区的材料性能域，确定和/或建立多段复合带中的每段复合带的宽度。作为另一个例证性非排他性示例，在450确定可包括：至少部分地基于细长空隙空间的横截面形状和/或过渡区的材料性能域，确定和/或建立多段复合带中的每段复合带的厚度。
作为又一个例证性非排他性示例，在450确定还可包括：至少部分地基于细长空隙空间的横截面形状和/或过渡区的材料性能域，确定和/或建立多段复合带中的每段复合带内的纤维轴方向。作为另一个例证性非排他性示例，在450确定可包括：至少部分地基于细长空隙空间的横截面形状和/或过渡区的材料性能域，确定和/或建立多段复合带中的每段复合带在圆角填料中的相对位置。
在460形成复合带的层合堆叠可包括：形成包括两段或更多段复合带的任何合适的层合堆叠并且可在470形成之前执行。作为例证性非排他性示例，复合带的层合堆叠可包括限定第一纤维轴方向的第一段复合带和限定第二纤维轴方向的第二段复合带，第二纤维轴方向不同于第一纤维轴方向。作为更具体但仍然例证性非排他性示例，第一纤维轴方向可至少基本上平行于该段复合带的纵轴(即，第一纤维轴方向可以零度的纤维角度取向，如图4中所示)，而第二纤维轴方向可至少基本上垂直于该段复合带的纵轴(即，第二纤维轴方向可以90度的纤维角度取向，如图6中所示)。这样可允许在第二段复合带没有切变的情况下利用拉挤成型执行在470的形成。
在470形成圆角填料可包括：以任何合适的方式形成圆角填料。作为例证性非排他性示例，在470形成可包括：在472组合多段复合带，以限定与细长空隙空间的横截面形状对应的圆角填料横截面形状。作为另一个例证性非排他性示例，在470形成还可包括：在474，至少部分地基于过渡区的材料性能域来确定多段复合带中的每段复合带中的多段增强纤维的取向。多段复合带中的每段复合带可包括树脂材料和相应的多段增强纤维，并且多段复合带中的每段复合带中的多段增强纤维限定相应的纤维轴方向。
在472组合可包括：以任何合适的方式组合并且可包括进行组合，使得由具有或限定与圆角填料的纵轴平行的纤维轴方向的多段复合带来限定圆角填料的外表面。作为例证性非排他性示例，在472组合可包括：利用拉挤成型过程进行组合。作为另一个例证性非排他性示例，在472组合还可包括：利用压制成形过程进行组合。
作为更具体但仍然例证性非排他性示例，在472组合可包括：将多段复合带接纳在成形模具的第一侧上的多个第一开口中；将多段复合带在成形模具内按压成抵靠着彼此以形成圆角填料；以及从成形模具的第二侧上的(单个)第二开口取出圆角填料。在这些状况下，在472组合可以是同时和/或一齐进行接纳、按压和取出的至少基本上连续的过程。成形模具可限定在多个第一开口和第二开口之间延伸的多个通道，并且在474取向可包括：诸如通过选择成形模具和/或通过选择成形模具内的多个通道的构造，来选择多个通道之间的相对取向。
在474取向可包括：确定取向，使得圆角填料的材料性能域对应于和/或基于过渡区的材料性能域。这可包括：确定取向，使得在过渡区和圆角填料之间的交界面处，圆角填料的材料性能域在阈值材料性能域差异内匹配于过渡区的材料性能域。在本文中公开了阈值材料性能域差异的例证性非排他性示例。
当440处的确定包括确定主应力区和/或主应力方向时，在474取向还可包括：确定取向，使得多段复合带中的至少一段复合带限定相应的纤维轴方向，该相应的纤维轴方向在圆角填料的位于主应力区内的一部分内延伸和/或至少基本上平行于主应力方向排列。当方法400包括在410建模和/或在420建模时，在474取向可包括：至少部分地基于在401建模和/或在420建模来进行取向。
在480将圆角填料定位在复合结构内可包括：将圆角填料定位和/或放置在复合结构内。这可包括：进行定位和/或放置，使得圆角填料在细长空隙空间内延伸和/或接触限定细长空隙空间的复合材料的多个层片。在本公开的范围内的是，在480定位之后，方法400还可包括加热和/或固化复合结构。
在下面列举的段落中描述根据本公开的有创造性的主题的例证性非排他性示例：
A1.一种形成用于复合结构的圆角填料的方法，其中，所述复合结构包括会合于过渡区内以限定细长空隙空间的复合材料的多个层片，进一步地，其中，所述圆角填料被构造成在所述细长空隙空间内延伸，所述方法包括：
确定所述细长空隙空间的横截面形状；
确定所述过渡区的材料性能域；以及
形成所述圆角填料，其中，该形成所述圆角填料的步骤包括：
组合多段复合带，以限定与所述细长空隙空间的横截面形状对应的圆角填料横截面形状，其中，所述多段复合带中的每段复合带均包括树脂材料和相应的多段增强纤维，进一步地，其中，所述多段复合带中的每段复合带均限定纤维轴方向；以及
至少部分地基于所述过渡区的所述材料性能域来确定所述多段复合带中的每段复合带的所述多段增强纤维的取向。
A2.根据段落A1所述的方法，其中，确定所述细长空隙空间的横截面形状的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤：对所述复合结构进行建模；以及确定所述细长空隙空间的期望的横截面形状。
A3.根据段落A1至A2中的任一项所述的方法，其中，确定所述过渡区的材料性能域的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤：对所述过渡区进行建模；对所述过渡区的固化进行建模；在操作所述复合结构期间对所述过渡区进行建模、对所述复合结构进行建模、对所述复合结构的固化进行建模以及在操作所述复合结构期间对所述复合结构进行建模。
A4.根据段落A1至A3中的任一项所述的方法，其中，确定所述多段复合带中的每段复合带的所述多段增强纤维的取向的步骤包括：确定取向，使得所述圆角填料的所述材料性能域是以下中的至少一个：
(i)对应于所述过渡区的所述材料性能域；以及
(ii)在所述过渡区和所述圆角填料之间的交界面处，在阈值材料性能域差异内匹配于所述过渡区的所述材料性能域。
A5.根据段落A4所述的方法，其中，所述阈值材料性能域差异比所述过渡区的所述材料性能域小50％、小40％、小30％、小20％、小15％、小10％、小5％、小2.5％、或小1％。
A6.根据段落A1至A5中的任一项所述的方法，其中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤：确定所述过渡区的二维材料性能域；以及确定所述过渡区的三维材料性能域。
A7.根据段落A1至A6中的任一项所述的方法，其中，所述过渡区的所述材料性能域具有在沿着所述细长空隙空间延伸的第一方向上的第一域值、在与所述第一方向垂直的第二方向上的第二域值、在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上的第三域值。
A8.根据段落A7所述的方法，其中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括：确定所述第一域值、所述第二域值和所述第三域值中的至少两个和可选地全部。
A9.根据段落A7至A8中的任一项所述的方法，其中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括：确定所述第二域值和所述第三域值。
A10.根据段落A1至A9中的任一项所述的方法，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的刚性域，可选地，其中，所述圆角填料的材料性能域包括所述圆角填料的刚性域。
A11.根据段落A1至A10中的任一项所述的方法，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的热膨胀系数域，可选地，其中，所述圆角填料的材料性能域包括所述圆角填料的热膨胀系数域。
A12.根据段落A1至A11中的任一项所述的方法，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的应力域，可选地，其中，所述圆角填料的材料性能域包括所述圆角填料的应力域。
A13.根据段落A1至A12中的任一项所述的方法，其中，确定所述过渡区的所述材料性能域的步骤包括：确定所述过渡区内的主应力区；以及确定所述主应力区内的主应力方向，进一步地，其中，确定所述多段复合带中的每段复合带的所述多段增强纤维的取向的步骤包括：确定取向，使得所述多段复合带中的至少一段复合带限定相应的纤维轴方向，该相应的纤维轴方向在所述圆角填料的位于所述主应力区内的一部分内延伸并且至少基本上平行于所述主应力方向延伸。
A14.根据段落A1至A13中的任一项所述的方法，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的树脂收缩域，该树脂收缩域与固化所述复合结构期间所述复合材料的多个层片内的树脂材料的收缩对应，可选地，其中，所述圆角填料的材料性能域包括所述圆角填料的树脂收缩域，该树脂收缩域与固化所述复合结构期间所述圆角填料内的树脂材料的收缩对应。
A15.根据段落A1至A14中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：对所述圆角填料进行建模，进一步地，其中，确定所述多段复合带中的每段复合带的所述多段增强纤维的取向的步骤包括：基于建模来确定取向。
A16.根据段落A1至A15中的任一项所述的方法，其中，在进行组合之前，所述方法还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间的所述横截面形状和所述过渡区的所述材料性能域中的至少一者来确定所述多段复合带中的每段复合带的宽度。
A17.根据段落A1至A16中的任一项所述的方法，其中，在进行组合之前，所述方法还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间的所述横截面形状和所述过渡区的所述材料性能域中的至少一者来确定所述多段复合带中的每段复合带的厚度。
A18.根据段落A1至A17中的任一项所述的方法，其中，在进行组合之前，所述方法还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间的所述横截面形状和所述过渡区的所述材料性能域中的至少一者来确定所述多段复合带中的每段复合带内的所述纤维轴方向。
A19.根据段落A1至A18中的任一项所述的方法，其中，在进行组合之前，所述方法还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间的所述横截面形状和所述过渡区的所述材料性能域中的至少一者来建立所述圆角填料内的所述多段复合带中的每段复合带的相对位置。
A20.根据段落A1至A19中的任一项所述的方法，其中，在进行组合之前，所述方法还包括：形成复合带的层合堆叠，所述堆叠包括至少第一段复合带和第二段复合带，其中，所述第一段复合带的第一纤维轴方向不同于所述第二段复合带的第二纤维轴方向。
A21.根据段落A1至A20中的任一项所述的方法，其中，组合多段复合带的步骤包括：进行组合，使得所述多段复合带中的限定所述圆角填料的外表面的每段复合带限定与所述圆角填料的纵轴平行的纤维轴方向。
A22.根据段落A1至A21中的任一项所述的方法，其中，组合多段复合带的步骤包括：利用拉挤过程进行组合。
A23.根据段落A1至A22中的任一项所述的方法，其中，组合多段复合带的步骤包括：利用压制过程进行组合。
A24.根据段落A1至A23中的任一项所述的方法，其中，组合多段复合带的步骤包括：
(i)将所述多段复合带接纳在成形模具的第一侧上的多个第一开口中；
(ii)将所述多段复合带按压成在所述成形模具内抵靠着彼此，以形成所述圆角填料；以及
(iii)从所述成形模具的第二侧上的第二开口取出所述圆角填料，其中，接纳、按压和取出是同时执行的。
A25.根据段落A24所述的方法，其中，所述成形模具限定在所述多个第一开口和所述第二开口之间延伸的多个通道，进一步地，其中，确定所述多段复合带中的每段复合带的所述多段增强纤维的取向的步骤包括：选择所述多个通道之间的相对取向。
A26.根据段落A1至A25中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述圆角填料定位在所述复合结构内。
B1.一种用于复合结构的圆角填料，其中，所述复合结构包括会合于过渡区内以限定细长空隙空间的复合材料的多个层片，其中，所述复合材料的多个层片限定所述过渡区的材料性能域，进一步地，其中，所述圆角填料被构造成在所述细长空隙空间内延伸，所述圆角填料包括：多段复合带；
其中，所述多段复合带中的每段复合带均包括树脂材料和相应的多段增强纤维；
其中，所述多段复合带中的每段复合带中的多段增强纤维均限定纤维轴方向；并且
进一步地，其中，所述多段复合带中的每段复合带均限定至少部分地基于所述过渡区的所述材料性能域选择的相应的纤维轴方向。
B2.根据段落B1所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述材料性能域是所述过渡区的二维材料性能域和所述过渡区的三维材料性能域中的至少一者。
B3.根据段落B1至B2中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料的材料性能域是以下中的至少一个：
(i)对应于所述过渡区的所述材料性能域；以及
(ii)在所述过渡区和所述圆角填料之间的交界面处，在阈值材料性能域差异内匹配于所述过渡区的所述材料性能域。。
B4.根据段落B3所述的圆角填料，其中，所述阈值材料性能域差异比所述过渡区的所述材料性能域小50％、小40％、小30％、小20％、小15％、小10％、小5％、小2.5％、或小1％。
B5.根据段落B3至B4中的任一项所述的方法，其中，所述圆角填料的所述材料性能域是所述圆角填料的二维材料性能域和所述圆角填料的三维材料性能域中的至少一者。
B6.根据段落B3至B5中的任一项所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述材料性能域具有在沿着所述细长空隙空间延伸的第一方向上的第一域值、在与所述第一方向垂直的第二方向上的第二域值以及在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上的第三域值。
B7.根据段落B6所述的圆角填料，其中，所述圆角填料的所述材料性能域对应于所述过渡区在所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中的至少两个和可选的全部上的材料性能域。
B8.根据段落B6至B7中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料的所述材料性能域对应于所述过渡区在所述第二方向和所述第三方向上的材料性能域。
B9.根据段落B1至B8中的任一项所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的刚性域，可选地，其中，所述圆角填料的材料性能域包括所述圆角填料的刚性域。
B10.根据段落B1至B9中的任一项所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的热膨胀系数域，可选地，其中，所述圆角填料的材料性能域包括所述圆角填料的热膨胀系数域。
B11.根据段落B1至B10中的任一项所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的应力域，可选地，其中，所述圆角填料的所述材料性能域包括所述圆角填料的应力域。
B12.根据段落B11所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述应力域限定所述过渡区内的主应力区和所述主应力区内的主应力方向。
B13.根据段落B12所述的圆角填料，其中，所述多段复合带中的至少一段复合带限定相应的纤维轴方向，该相应的纤维轴方向在所述圆角填料的位于所述主应力区内的一部分内延伸并且至少基本上平行于所述主应力方向延伸。
B14.根据段落B12至B13中的任一项所述的圆角填料，其中，垂直于所述细长空隙空间的纵轴测量所述主应力方向。
B14.根据段落B12至B14中的任一项所述的圆角填料，其中，穿过所述圆角填料并且垂直于所述主应力方向的一个或任何平面与所述多段复合带中的至少一段复合带的所述多段增强纤维相交。
B16.根据段落B1至B15中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料限定与所述圆角填料的纵轴垂直的平面内的顶点区，进一步地，其中，所述多段复合带中的至少一段复合带限定被导向所述顶点区的相应的纤维轴方向。
B17.根据段落B1至B16中的任一项所述的圆角填料，其中，所述过渡区的所述材料性能域包括所述过渡区的树脂收缩域，该树脂收缩域描述固化所述复合结构期间所述复合材料的多个层片内的树脂材料的收缩，可选地，其中，所述圆角填料的所述材料性能域包括所述圆角填料的树脂收缩域，该树脂收缩域描述固化所述复合结构期间所述圆角填料内的树脂材料的收缩。
B18.根据段落B1至B17中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带在所述圆角填料内彼此物理接触。
B19.根据段落B1至B18中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料至少基本上，可选地完全地，填充所述细长空隙空间。
B20.根据段落B1至B19中的任一项所述的圆角填料，其中，所述复合材料的多个层片包括复合材料的第一层片、复合材料的第二层片和复合材料的第三层片，其中，所述复合材料的第一层片和所述复合材料的第二层片在其间限定第一接触区，其中，所述复合材料的第二层片和所述复合材料的第三层片在其间限定第二接触区，其中，所述复合材料的第三层片和所述复合材料的第一层片在其间限定第三接触区，进一步地，其中，所述第一接触区、所述第二接触区和所述第三接触区终止于所述细长空隙空间内。
B21.根据段落B1至B20中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带彼此不共面。
B22.根据段落B1至B21中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带中的至少一段复合带与所述多段复合带中的另一段复合带直接物理接触并且不共面。
B23.根据段落B1至B22中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料不包括将所述多段复合带彼此分开的单独的树脂材料。
B24.根据段落B1至B23中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料不包括将所述多段复合带彼此分开的热塑性树脂材料。
B25.根据段落B1至B24中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带中的至少选定段复合带相对于所述多段复合带中的剩余段复合带的至少一部分以斜角布置。
B26.根据段落B25所述的圆角填料，其中，所述选定段复合带是第一段复合带，其中，所述斜角是第一斜角，进一步地，其中，所述圆角填料包括第二段复合带，所述第二段复合带相对于所述第一段复合带和所述多段复合带中的剩余段复合带的所述一部分以第二斜角布置。
B27.根据段落B25至B26中的任一项所述的圆角填料，其中，所述斜角是至少5度、至少10度、至少15度、至少20度、至少25度、至少30度、至少35度、至少40度、或至少45度。
B28.根据段落B25至B27中的任一项所述的圆角填料，其中，所述斜角是至少90度、至少85度、至少80度、至少75度、至少70度、至少65度、至少60度、至少55度、至少50度或至少40度。
B29.根据段落B25至B28中的任一项所述的圆角填料，其中，在所述圆角填料的横截面中测量所述斜角。
B30.根据段落B1至B29中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料限定以下形状中的至少一者：三角形横截面形状、楔形形状的横截面形状、以及限定底边和多个会聚的成角度的侧边的横截面。
B31.根据段落B1至B30中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带包括至少2段、至少4段、至少6段、至少8段、至少10段、至少15段、至少20段、至少30段、至少40段、至少50段、至少60段、或至少80段复合带。
B32.根据段落B31所述的圆角填料，其中，包括在所述圆角填料中的复合带的段数沿着圆角填料变化。
B33.根据段落B1至B32中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带中的每段复合带均限定长度和宽度。
B34.根据段落B33所述的圆角填料，其中，所述多段复合带的一部分的长度是以下中的至少一个：
(i)至少1米(m)、至少2m、至少3m、至少4m、至少5m、至少6m、至少7m、至少8m、至少9m、至少10m、至少15m或至少20m；并且
(ii)小于50m、小于40m、小于30m、小于25m、小于20m、小于15m、小于10m、或小于5m。
B35.根据段落B33至B34中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带的一部分的宽度是以下中的至少一个：
(i)至少3毫米(mm)、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少11mm、至少12mm、至少14mm、至少16mm、至少18mm、至少20mm、和/或至少24mm；并且
(ii)小于50mm、小于45mm、小于40mm、小于35mm、小于30mm、小于25mm、小于20mm、小于18mm、小于16mm、小于14mm、小于12mm、小于10mm、小于8mm、小于6mm、或小于4mm。
B36.根据段落B34至B35中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段复合带的一部分包括至少一段复合带、两段复合带、三段复合带、多段复合带中的至少25％、多段复合带中的至少50％、多段复合带中的至少75％、或多段复合带中的至少100％。
B37.根据段落B1至B36中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段增强纤维由碳、钛、铝、玻璃和金属中的至少一种形成。
B38.根据段落B1至B37中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段增强纤维中的每段增强纤维的纤维纵轴基本上平行于纤维轴方向，其中，所述圆角填料限定圆角填料纵轴，进一步地，其中，所述纤维轴方向平行于所述圆角填料纵轴或相对于所述圆角填料纵轴以纤维角度取向。
B39.根据段落B38所述的圆角填料，其中，所述纤维角度包括以下角度中的至少一个的纤维角度：
(i)至少5度、至少10度、至少15度、至少20度、至少25度、至少30度、至少35度、至少40度、或至少45度；并且
(ii)小于85度、小于80度、小于75度、小于70度、小于65度、小于60度、小于55度、小于50度、或小于40度。
B40.根据段落B1至B39中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段增强纤维在所述多段复合带的至少一部分内形成二维布置，可选地，其中，所述二维布置包括增强纤维的网片、织造结构、布、和随机排列中的至少一种。
B41.根据段落B1至B40中的任一项所述的圆角填料，其中，所述多段增强纤维在所述多段复合带的至少一部分内形成三维布置和彼此堆叠的增强纤维的两个或更多个二维布置，可选地，其中，所述三维布置包括增强纤维的网片、织造结构、布、随机排列中的至少一种。
C1.一种复合结构，该复合结构包括：
复合材料的多个层片，其会合于过渡区内，以限定细长空隙空间；以及
根据段落B1至B41中的任一项所述的圆角填料，其中，所述圆角填料在所述空隙空间内延伸。
C2.根据段落C1所述的复合结构，其中，所述圆角填料可操作地附连于所述复合材料的多个层片。
C3.根据段落C1至C2中的任一项所述的复合结构，其中，所述复合结构包括航空器、所述航空器的一部分、所述航空器的机身筒、所述航空器的所述机身筒的一部分、所述航空器的机翼、所述航空器的所述机翼的一部分、所述航空器的安定面和所述航空器的所述安定面的一部分中的至少一个。
如本文中使用的，当修饰一个或多个组件的动作、移动、构造或其它活动或设备的特性时的术语“选择性”和“选择性地”意味着，具体动作、移动、构造或其它活动是设备或设备的一个或多个组件的方面的用户操纵的直接或间接结果。
如本文中使用的，术语“适于”和“构造成”意味着，组件或其它主题被设计成和/或旨在执行给定功能。因此，使用术语“适于”和“构造成”不应该被理解成意味着给定元件、组件或其它主题仅仅“能够”执行给定功能，而是元件、组件和/或其它主题是出于执行该功能的目的而具体选择、形成、实现、利用、编程和/或设计的。也在本公开的范围内的是，所述适于执行特定功能的元件、组件和/或其它所述主题可另外地或另选地被描述为被构造成执行该功能，反之亦然。类似地，所述被构造成执行特定功能的主题可另外地或另选地被描述为可操作用于执行该功能。
本文中公开的设置的各种公开元件和方法的步骤不是根据本公开的所有设备和方法所需的，本公开包括本文中公开的各种元件和步骤的所有新颖的、非显而易见的组合和子组合。此外，本文中公开的各种元件和步骤中的一个或多个可限定与公开的设备或方法整体分开和隔开的独立的有创造性的主题。因此，这种有创造性的主题不需要与本文中明确公开的具体设备和方法关联，这种有创造性的主题可用于本文中没有明确公开的设备和/或方法。

Claims (15)

1.一种形成用于复合结构(30)的圆角填料(390)的方法(400)，其中，所述复合结构(30)包括会合于过渡区(40)内以限定细长空隙空间(38)的复合材料(31)的多个层片，进一步地，其中，所述圆角填料(390)被构造成在所述细长空隙空间(38)内延伸，所述方法(400)包括：
确定所述细长空隙空间(38)的横截面形状；
确定所述过渡区(40)的材料性能域；以及
形成所述圆角填料(390)，其中，该形成所述圆角填料(390)的步骤包括：
组合多段复合带(160)，以限定与所述细长空隙空间(38)的所述横截面形状对应的圆角填料(390)横截面形状，其中，所述多段复合带(160)中的每段复合带均包括树脂材料(92)和相应的多段增强纤维(90)，进一步地，其中，所述多段复合带(160)中的每段复合带均限定纤维轴方向(162)；以及
至少部分地基于所述过渡区(40)的所述材料性能域来确定所述多段复合带(160)中的每段复合带的所述多段增强纤维(90)的取向。
2.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，确定所述细长空隙空间(38)的横截面形状的所述步骤包括以下步骤中的至少一个步骤：对所述复合结构(30)进行建模；以及确定所述细长空隙空间(38)的期望的横截面形状。
3.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，确定所述多段复合带(160)中的每段复合带的所述多段增强纤维(90)的取向的所述步骤包括：确定取向，使得所述圆角填料(390)的材料性能域对应于所述过渡区(40)的所述材料性能域。
4.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，确定所述多段复合带(160)中的每段复合带的所述多段增强纤维(90)的取向的所述步骤包括：确定取向，使得在所述过渡区(40)和所述圆角填料(390)之间的交界面(70)处，所述圆角填料(390)的材料性能域在所述过渡区(40)的所述材料性能域的20％内匹配于所述过渡区(40)的所述材料性能域。
5.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，确定所述过渡区(40)的材料性能域的所述步骤包括以下步骤中的至少一个步骤：确定所述过渡区(40)的二维材料性能域；以及确定所述过渡区(40)的三维材料性能域。
6.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，所述过渡区(40)的所述材料性能域包括以下中的一者或多者：所述过渡区(40)的刚性域、所述过渡区(40)的热膨胀系数域以及所述过渡区(40)的应力域(80)。
7.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，确定所述过渡区(40)的材料性能域的所述步骤包括：确定所述过渡区(40)内的主应力区(80)；以及确定所述主应力区(80)内的主应力方向(82)，进一步地，其中，确定所述多段复合带(160)中的每段复合带的所述多段增强纤维(90)的取向的所述步骤包括：确定取向，使得所述多段复合带(160)中的至少一段复合带限定相应的纤维轴方向(162)，该相应的纤维轴方向在所述圆角填料(390)的位于所述主应力区(80)内的一部分内延伸并且至少基本上平行于所述主应力方向(82)延伸。
8.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，在进行组合多段复合带(160)的所述步骤之前，所述方法(400)还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间(38)的所述横截面形状和所述过渡区(40)的所述材料性能域中的至少一者来确定所述多段复合带(160)中的每段复合带内的所述纤维轴方向(162)。
9.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，在进行组合多段复合带(160)的所述步骤之前，所述方法(400)还包括：至少部分地基于所述细长空隙空间(38)的所述横截面形状和所述过渡区(40)的所述材料性能域中的至少一者来建立所述多段复合带(160)中的每段复合带在所述圆角填料(390)中的相对位置。
10.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，组合多段复合带(160)的所述步骤包括：进行组合，使得所述多段复合带(160)中的限定所述圆角填料(390)的外表面的每段复合带限定与所述圆角填料(390)的纵轴(392)平行的纤维轴方向(162)。
11.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，组合多段复合带(160)的所述步骤包括：
(i)将所述多段复合带(160)接纳在成形模具(306)的第一侧(332)上的多个第一开口(336)中；
(ii)将所述多段复合带(160)按压成在所述成形模具(306)内抵靠着彼此，以形成所述圆角填料(390)；以及
(iii)从所述成形模具(306)的第二侧(334)上的第二开口(338)取出所述圆角填料(390)，其中，接纳、按压和取出的步骤是同时执行的。
12.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，所述方法(400)还包括：将所述圆角填料(390)定位在所述复合结构(30)内。
13.一种用于复合结构(30)的圆角填料(390)，其中，所述复合结构(30)包括会合于过渡区(40)内以限定细长空隙空间(38)的复合材料(31)的多个层片(48)，其中，所述复合材料(31)的多个层片(48)限定所述过渡区(40)的材料性能域，进一步地，其中，所述圆角填料(390)被构造成在所述细长空隙空间(38)内延伸，所述圆角填料(390)包括多段复合带(160)；
其中，所述多段复合带(160)中的每段复合带均包括树脂材料(92)和相应的多段增强纤维(90)；
其中，所述多段复合带(160)中的每段复合带中的所述多段增强纤维(90)限定纤维轴方向(162)；并且
进一步地，其中，所述多段复合带(160)中的每段复合带均限定相应的纤维轴方向(162)，该纤维轴方向是至少部分地基于所述过渡区(40)的所述材料性能域选择的。
14.根据权利要求13所述的圆角填料(390)，其中，所述圆角填料(390)的材料性能域对应于所述过渡区(40)的所述材料性能域。
15.根据权利要求13所述的圆角填料(390)，其中，在所述过渡区(40)和所述圆角填料(390)之间的交界面(70)处，所述圆角填料(390)的材料性能域在所述过渡区(40)的所述材料性能域的20％内匹配于所述过渡区(40)的所述材料性能域。
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