CN108868902B - 具有共同结合复合材料和金属环的部件及其组装方法 - Google Patents

Abstract

一种用于机器的环形可旋转部件包括由复合材料形成的第一元件，该第一元件成环形并且由一个或多个第一环形区段形成。第一元件包括第一界面表面。第二元件由金属材料形成，该第二元件成环形并且由一个或多个第二环形区段形成。第二元件包括与第一界面表面互补的第二界面表面。该环形可旋转部件还包括被布置在第一界面表面与第二界面表面之间的界面，该界面包括界面材料。界面材料、第一元件和第二元件共同结合在一起，以形成环形可旋转部件的单一结构。

Description

具有共同结合复合材料和金属环的部件及其组装方法

技术领域

本发明的领域大体上涉及燃气涡轮发动机，更具体地涉及一种共同结合燃气涡轮发动机中的部件的系统和方法。

背景技术

至少一些已知的燃气涡轮发动机包括多个旋转部件，该多个旋转部件按照尺寸从大到小排列。典型地，大型旋转部件联接到小型旋转部件。一种将部件联接在一起的方法是将部件共同结合(co-bond)、或共同模制(co-mold)在一起。然而，至少一些部件由具有不同的热膨胀系数的不同材料构成。当加热共同结合部件时，不同的热膨胀系数造成部件以不同速率膨胀。不均匀的膨胀在共同结合部件上造成应力和应变。

发明内容

在一个方面中，一种用于机器的环形可旋转部件包括由复合材料形成的第一元件。该第一元件成环形并且由一个或多个第一环形区段形成。第一元件包括第一界面表面。第二元件由金属材料形成。第二元件成环形并且由一个或多个第二环形区段形成。第二元件包括与第一界面表面互补的第二界面表面。该部件还包括界面，该界面包括被布置在第一界面表面与第二界面表面之间的界面材料。界面材料，第一元件和第二元件共同结合在一起(co-bonded together)，以形成部件的单一结构(unitary structure)。

可选地，复合材料具有第一热膨胀系数并且金属材料具有第二热膨胀系数，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数不同。部件的单一结构可以包括360°环。第二元件可以包括环，该环具有介于10英寸至20英寸之间的半径。可选地，第二元件包括承载槽口特征(loadbearing rabbet feature)。第一元件可以包括碳复合材料。同样可选地，该部件可以包括混合凸缘(hybrid flange)，该混合凸缘包括界面的至少一部分。混合凸缘可具有厚度，其中第一元件形成大于该厚度的40％。可选地，第二元件形成大于该厚度的40％。界面材料可以包括橡胶材料层，玻璃纤维材料层，薄膜粘合剂或结构粘合剂层，玻璃纤维材料层，和/或纤维陶瓷材料层。同样可选地，界面材料具有第三热膨胀系数，第三热膨胀系数与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数不同。界面可以包括被布置在第一界面表面与第二界面表面之间的不同界面材料的多个层，其中多个层的每一种界面材料都具有与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数不同的热膨胀系数。

在另一个方面中，一种燃气涡轮发动机组件包括核心发动机，该核心发动机包括串流布置的高压压缩机，燃烧器和高压涡轮。该燃气涡轮发动机组件还包括至少一个可旋转承载部件，该部件包括由复合材料形成的第一元件。该第一元件成环形并且由一个或多个第一环形区段形成。第一元件还包括第一界面表面。该燃气涡轮发动机组件还包括由金属材料形成的第二元件。第二元件成环形并且由一个或多个第二环形区段形成。第二元件包括与第一界面表面互补的第二界面表面。该燃气涡轮发动机组件还包括界面，该界面包括被布置在第一界面表面与第二界面表面之间的界面材料。界面材料，第一元件和第二元件共同结合在一起，以形成部件的单一结构。

可选地，复合材料具有第一热膨胀系数并且金属材料具有第二热膨胀系数，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数不同。同样可选地，界面材料具有第三热膨胀系数，第三热膨胀系数与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数不同。部件的单个结构可以实施为360°环。可选地，第二元件包括承载槽口特征。该部件可以包括混合凸缘(hybrid flange)，该混合凸缘包括界面的至少一部分。该混合凸缘可以具有厚度，其中第一元件形成大于该厚度的40％，并且/或者第二元件形成大于该厚度的40％。同样可选地，界面材料包括橡胶材料层，玻璃纤维材料层，薄膜粘合剂或结构粘合剂层，玻璃纤维材料层，和纤维陶瓷材料层中的至少一个。第一元件可以包括碳复合材料。

在又一个方面中，一种组装用于燃气涡轮发动机的部件的方法包括：提供包括具有第一热膨胀系数的第一材料的第一元件；提供包括具有第二热膨胀系数的第二材料的第二元件，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数不同；提供包括具有第三热膨胀系数的第三材料的界面材料，第三热膨胀系数与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数不同；和将第一元件，第二元件，和界面材料共同结合以形成部件，界面材料在共同结合制造过程期间和部件的操作情况下被布置在第一元件与第二元件之间的界面处。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中相同的标号表示相同的零件，在附图中：

图1-6示出本文所描述的方法和设备的示例性实施例。

图1是燃气涡轮发动机的示意性侧视剖面图。

图2是用于机器的环形可旋转部件的示意性剖面图。

图3是部件的另一个实施例的示意性剖面图。

图4是部件的透视图，该部件实施为可与图1中所示的旋转器一起使用的后部旋转环。

图5是包括多个界面材料层的部件的界面的展开图。

图6是组装用于图1中所示的燃气涡轮发动机的部件的方法。

尽管各种实施例的具体特征可能在某些图式中示出而未在其它图式中示出，但这仅仅是为了方便起见。可结合任何图式的任何特征参考和/或主张任何其它图式的任何特征。

除非另外指明，否则本文中所提供的附图用来说明本发明的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本发明的一个或多个实施例的广泛多种系统。由此，附图并非意在包括所属领域的技术人员已知的实践本文中所公开的实施例所需的所有常规特征。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中，将引用若干术语，所述术语应定义为具有以下含义。

除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。

“可选”或“可选地”意指随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且所述描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。

如本文在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言可应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由例如“约”、“大约”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的确切值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换；除非上下文或语言另外指示，否则此类范围确定包括其中含有的所有子范围。

以下详细描述通过举例而非限制的方式说明了本发明的实施例。可以构想，本发明大体适用在用于共同结合飞行器发动机中的部件的系统。当在本文中使用时，共同结合指的是将两个或多个元件固化在一起，其中至少一个完全固化并且至少一个未固化。在示例性实施例中，金属部件被认为是完全固化元件。

本文中所描述的较大型的共同结合部件的实施例形成用于燃气涡轮发动机组件的更强的承载部件。该部件包括第一元件，第二元件，和界面材料。第一元件，第二元件，和界面材料共同结合(也被称为共同模制)在一起，以形成单个承载旋转部件。第一元件由具有第一热膨胀系数的第一材料形成。第二元件由具有第二热膨胀系数的第二材料形成。界面材料包括具有第三热膨胀系数的第三材料。第一热膨胀系数大于第二热膨胀系数，使得第一元件膨胀得比第二元件更快，从而在部件上产生应力和应变。界面材料被布置在第一元件与第二元件之间。第三热膨胀系数是介于第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之间的中间热膨胀系数，使得在共同结合制造过程期间以及部件的操作情况下，界面材料使由第一元件与第二元件之间在其界面处的热膨胀的差异而造成的应力和应变减小。

图1是燃气涡轮发动机10的示意性侧视剖面图。燃气涡轮发动机10示出为具有发动机入口开口12，其中空气进入核心发动机14，该核心发动机通常由增压压缩机16、高压压缩机18、燃烧器20和至少高压涡轮22来限定。核心发动机14在操作期间共同提供推力或动力。尽管燃气涡轮发动机10在航空实施例中示出，但是该等实例不应当被认为是限制，因为燃气涡轮发动机10可以用于航空、发电、工业应用、船舶应用等。

在操作中，空气通过燃气涡轮发动机10的发动机入口开口12进入并且移动通过至少一个压缩级，在压缩级处，空气压力增大并且被引导到燃烧器20。压缩空气与燃料混合并且点燃，从而提供热燃烧气体，该热燃烧气体离开燃烧器20朝向高压涡轮22。在高压涡轮22处，从热燃烧气体提取能量使涡轮叶片旋转，随后使高压轴24旋转。高压轴24朝向燃气涡轮发动机10的前端25通过，以驱动高压压缩机18旋转。风扇26和增压压缩机16(在一些实施例中)通过低压轴28连接到低压涡轮30，使得风扇26也产生用于燃气涡轮发动机10的推力。低压涡轮30也可以用于提取更多能量并且为额外的压缩机级提供能量。低压空气也可以用于协助对燃气涡轮发动机10的元件进行冷却。

燃气涡轮发动机10关于旋转轴线32轴对称。高压轴24从燃气涡轮发动机10的前端25延伸到后端34并且沿轴结构的长度通过轴承被轴颈支承(journaled by bearings)。高压轴24围绕旋转轴线32旋转。高压轴24可以是中空的，以允许低压轴28独立于高压轴24的旋转在其中旋转。低压轴28也可以围绕燃气涡轮发动机10的旋转轴线32旋转。在操作期间，低压轴28能够与连接到低压轴28的其它结构，例如低压涡轮30的转子组件一起旋转，以便为电力和工业或航空领域使用的多种类型的涡轮机产生动力或推力。

在前端25处，包括鼻锥或旋转器36的风扇区段35定位在风扇26的前部。旋转器36通常通过多种合适方式中的任何一种附接到风扇毂，包括但不限于多个周向间隔开的螺栓。旋转器36使空气平滑流向核心发动机14或者风扇26的径向内部。气流的平滑提高了燃气涡轮发动机10的效率并且因此不仅改进了风扇26的性能，还改进了下游元件的性能。例如，旋转器36可被成形为减少阻力、校正进入核心发动机14的风速分布、减少进入核心发动机14的空气湍流、以及提供用于除冰和/或使外物朝向风扇/旁路管道38偏转而不允许其通过核心发动机14的装置。此外，旋转器36还可以吸收外物的冲击。

旋转器36大体由总体连续的锥形侧壁40形成。锥形侧壁40从第一端42向较大的第二端44径向向外逐渐变细。侧壁40可以在第二端44与第一端42之间成线性。备选地，侧壁40可以在第一端42与第二端44之间成曲线。作为更进一步的备选，旋转器36的几何形状可以具有厚度不同的特征，以提供三维几何形状。旋转器36关于旋转轴线32对称。旋转器36是大体中空的，以减少重量并且能够接收螺栓、固定件或者风扇毂的其它元件。

在燃气涡轮发动机10的前端25处，发动机温度比核心发动机14低，从而允许使用聚合物基复合(PMC)材料、钢、铝、钛等用于旋转器36。旋转器36具有显著的负荷要求。设计特性包括例如气动载荷、高速旋转疲劳和外物撞击。

图1中仅以举例方式描绘了示例性燃气涡轮发动机10，且在其它实施例中，燃气涡轮发动机10可具有任何其它合适的配置。还应了解，在其它实施例中，本发明的各方面可并入到任何其它合适的燃气涡轮发动机中。例如，在其它实施例中，本发明的各方面可以并入到例如涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、军用发动机或者用于海洋和陆地应用中的航空衍生发动机。

图2是用于机器(例如但不限于燃气涡轮发动机10)的环形可旋转部件200的示意性剖面图。在多个实施例中，环形可旋转部件200可以实施为用于与旋转器36一起使用的后部旋转环、流动路径间隔器、或者诸如可以与燃气涡轮发动机10(示于图1中)一起使用的其它可旋转部件。环形可旋转部件200可以包括槽口特征，如下文将更详细地描述的那样。环形可旋转部件200与相邻的硬件干涉配合。槽口特征有利于减少泄露、组装对中和转矩载荷传递。这种特征对于燃气涡轮发动机10中的大部分旋转部件而言是重要的并且由例如复合材料形成的非金属部件由于强度问题而无法提供该等特征。因此，具有槽口特征的金属元件与非金属或复合元件的组合用于形成如下所述的共同结合环形可旋转部件200。

在示例性实施例中，环形可旋转部件200包括由非金属或复合材料形成的第一元件202，由金属材料形成的第二元件204，和包括界面材料208的界面206。第一元件202成环形。更具体地，第一元件202由一个或多个第一环形区段230(在图2的视图中仅有一个第一环形区段可见)形成，该一个或多个第一环形区段周向延伸以形成环形第一元件202。第一元件202包括第一界面表面210。第二元件204也成环形。更具体地，第二元件204由一个或多个第二环形区段232(在图2的视图中仅一个第二环形区段可见)形成，该一个或多个第二环形区段周向延伸以形成环形第二元件204。第二元件204包括第二界面表面212，该第二界面表面与第一界面表面210互补。界面206包括被布置在第一界面表面210与第二界面表面212之间的界面材料208。界面材料208、第一元件202和第二元件204例如使用树脂传递模塑(RTM)过程共同结合在一起，以形成环形可旋转部件200的单一结构。

在一个实施例中，第一元件202的复合材料包括碳复合材料或碳纤维复合材料并且具有第一热膨胀系数。第二元件204的金属材料例如包括钢合金、铝合金、以及例如包括钛、镍铬的合金并且金属材料具有第二热膨胀系数。在多个实施例中，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数不同。在示例性实施例中，第一热膨胀系数小于第二热膨胀系数，使得第二元件204膨胀得比第一元件202快，从而在界面位置处环形可旋转部件200内产生应力和应变。

在示例性实施例中，界面材料208具有第三热膨胀系数，该第三热膨胀系数与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数不同。例如，界面材料208包括橡胶材料层，玻璃纤维材料层，薄膜粘合剂或结构粘合剂层，玻璃纤维材料层和/或纤维陶瓷材料层中的至少一个。在多个实施例中，第三热膨胀系数值介于第一热膨胀系数值与第二热膨胀系数值之间。在一个实施例中，第二热膨胀系数大于第一热膨胀系数，使得第二元件204膨胀得比第一元件202快，从而在环形可旋转部件200上产生应力和应变。界面材料208被布置在第一元件202与第二元件204之间。第三热膨胀系数是处于第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之间的中间热膨胀系数，使得界面材料208使由于第一元件202和第二元件204的热膨胀差异而造成的应力和应变减小。

在示例性实施例中，环形可旋转部件200包括混合凸缘218，该混合凸缘包括界面206的至少一部分。此外，第二元件204包括承载槽口特征214，该承载槽口特征从混合凸缘218的表面216向外延伸。槽口特征214被配置成在燃气涡轮发动机10内对准和支承环形可旋转部件200。混合凸缘218包括厚度220。在一些实施例中，第一元件202形成大于厚度220的40％。除此之外或备选地，第二元件204形成大于厚度220的40％。在多个其它的实施例中，第一元件202和第二元件204中的每一个都形成任何合适百分比的厚度220。

在操作期间，环形可旋转部件200由于燃气涡轮发动机10产生的热而膨胀。第一元件202，第二元件204，和界面材料208都由于各自具有不同的热膨胀系数而以不同速率膨胀。然而，界面材料208减小由不同的膨胀率而产生的应力和应变，因为界面材料208具有介于第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之间的热膨胀系数。因此，界面材料208以介于第一元件202与第二元件204之间的速率膨胀并且使环形可旋转部件200上的应力和应变减小。该界面材料还有助于在共同结合制造过程中减少环形可旋转部件200中的热残余应力。此外，共同结合环形可旋转部件200消除了对厚中间凸缘的需要并且使环形可旋转部件200的重量减小。

图3是环形可旋转部件200的另一个实施例的示意性剖面图。在图3的示例性实施例中，第二元件204连接到第一元件202的远端302。环形可旋转部件200还包括混合凸缘218、槽口特征214和界面206。

图4是环形可旋转部件200的透视图，该环形可旋转部件例如实施为可以与旋转器36(示于图1中)一起使用的后部旋转环。在一个实施例中，环形可旋转部件200的单一结构实施为360°环，该360°环被构造成限定机器，例如燃气涡轮发动机10的旋转轴线32或中心线。环形可旋转部件200的单一结构可以由多个环形区段402组装而成，该多个环形区段均覆盖环形可旋转部件200的相应的弧404，以形成360°环。例如，如图4中所示的三个环形区段402将均覆盖环形可旋转部件200的完整360°跨度的大约120°。然而，环形可旋转部件200的单一结构可以由允许环形可旋转部件200如本文中所描述地起作用的任何数量的环形区段402组装而成。在一些实施例中，环形区段402不是尺寸相等的弧，相反，每一个环形区段402均具有不同的弧形跨度。还参照图2，在一些实施例中，每一个部件环形区段402都由在界面206处联接到第二环形区段232中的至少一个的第一环形区段230中的至少一个组装而成。例如，可以在使第一环形区段230彼此联结以形成第一元件202之前并且/或者在使第二环形区段232彼此联结以形成第二元件204之前将第一环形区段230中的每一个联接到第二环形区段232中的至少一个。备选地，在将第一环形区段230中的任何一个联接到第二环形区段232之前，第一元件202和第二元件204中的至少一个可以单独组装。

图5是界面206和具有梯度热膨胀系数(CTE)的界面材料208的多个层500的展开图。由于第一元件202和第二元件204具有不同的热膨胀系数，因此当联结在一起时，一定量的应力和应变在环形可旋转部件200温度改变时积聚在界面206中。为了减小界面206处的热机械应力以便例如改进环形可旋转部件200的寿命，通过举例方式图示为五个层502、504、506、508和510的界面材料208的一个或多个层500可以用于第一元件202与第二元件204之间。相邻的层502、504、506、508、和510之间以及第一元件202与层502之间以及第二元件204与层510之间的边界或接头中的每一个均可以被认为是具有不同界面材料层之间的中间界面，它们彼此之间热膨胀系数差异较小。第一元件202与第二元件204之间的这种热膨胀系数的堆栈还进一步降低了由环形可旋转部件200中的温度变化而造成的应力和应变。

例如，如果第一元件202和第二元件204具有数量较大的热膨胀系数差异，将期望温度剧增期间其间的直接界面处的应力和应变数量较大。然而，由于界面材料208的堆栈层500之间的多个接头，将期望层502、504、506、508和510各自之间的应力和应变数量较小，从而使第一元件202与第二元件204之间的总应力和应变减小。

当在本文中使用时，CTE梯度表示第一元件202与第二元件204之间的多个CTE、多个CTE递增或递减。CTE的相邻层502、504、506、508和510被选择成减小第一元件202与第二元件204表面处由于热膨胀度失配而造成的剪力和移位，从而增加互连构件处的可靠性。

图6是组装用于燃气涡轮发动机10(示于图1中)的部件的方法600的流程图。在示例性实施例中，方法600包括提供602包括具有第一热膨胀系数的第一材料的第一元件和提供604包括具有第二热膨胀系数的第二材料的第二元件，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数不同。方法600还包括提供606界面材料，该界面材料包括具有第三热膨胀系数的第三材料，第三热膨胀系数与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数不同，并且共同结合608第一元件、第二元件、和界面材料以形成部件，该界面材料在共同结合制造过程期间和部件的操作情况下被布置在第一元件与第二元件之间的界面处。

上述共同结合部件提供用于形成燃气涡轮发动机内的强力旋转部件的有效方法。该部件包括第一元件，第二元件，和界面材料。第一元件，第二元件和界面材料共同结合在一起，以形成单个承载旋转部件。第一元件由具有第一热膨胀系数的第一材料形成。第二元件由具有第二热膨胀系数的第二材料形成。界面材料包括具有第三热膨胀系数的第三材料。第二热膨胀系数大于第一热膨胀系数，使得第二元件响应于温度升高比第一元件膨胀得更快，从而在部件上产生应力和应变。界面材料被布置在第一元件与第二元件之间。第三热膨胀系数是第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之间的中间热膨胀系数，使得界面材料减小由热膨胀不同而产生的应力和应变。

上文详细描述了共同结合部件的示例性实施例。共同结合部件以及形成该等系统和装置的方法不限于本文中所描述的特定实施例，相反，系统的元件和/或方法的步骤可相对于本文中所描述的其它元件和/或步骤独立地和单独地使用。例如，方法还可结合需要具有不同热膨胀系数的元件的其它系统使用，且不限于仅使用如本文中所描述的系统和方法来实践。实际上，示例性实施例可结合当前被配置成收纳和接纳具有不同热膨胀系数的元件的许多其它机械应用来实施和利用。

上文详细地描述了用于共同结合部件的示例性方法和设备。图示的设备不限于本文中所描述的特定实施例，相反，每种元件都可以相对于本文中所描述的其它元件独立且单独地使用。每一个系统元件都能够结合其它系统元件使用。

本书面描述用实例来描述包括最佳模式的本发明，且还使所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及进行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书所界定，且可包括所属领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们在权利要求书的既定范围内。

Claims (20)

1.一种用于机器的环形可旋转部件，所述环形可旋转部件包括：

由非金属材料形成的第一元件，所述第一元件成环形并且由第一环或多个第一环形区段形成，所述第一元件包括第一界面表面；

由金属材料形成的第二元件，所述第二元件成环形并且由第二环或多个第二环形区段形成，所述第二元件包括与所述第一界面表面互补的第二界面表面，且所述第二元件包括承载槽口特征；和

界面，所述界面包括被布置在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间的界面材料，所述界面材料、所述第一元件和所述第二元件共同结合在一起，以形成所述环形可旋转部件的单一结构，

其中，所述环形可旋转部件还包括混合凸缘，所述混合凸缘包括所述界面的至少一部分，并且其中，所述承载槽口特征从所述混合凸缘的表面向外延伸。

2.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述非金属材料具有第一热膨胀系数并且所述金属材料具有第二热膨胀系数，所述第二热膨胀系数与所述第一热膨胀系数不同。

3.根据权利要求2所述的环形可旋转部件，其中所述界面材料具有第三热膨胀系数，所述第三热膨胀系数具有介于所述第一热膨胀系数的值与所述第二热膨胀系数的值之间的值。

4.根据权利要求2所述的环形可旋转部件，其中所述界面包括被布置在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间的多个不同界面材料层，所述多个不同界面材料层中的每一种界面材料都具有与所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数不同的热膨胀系数。

5.根据权利要求2所述的环形可旋转部件，其中所述界面包括被布置在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间的多个不同界面材料层，在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间形成热膨胀系数的梯度，所述多个不同界面材料层中的每一种界面材料的热膨胀系数在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间递增或递减。

6.根据权利要求2所述的环形可旋转部件，其中所述界面包括被布置在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间的多个不同界面材料层，所述多个不同界面材料层中的每一层的热膨胀系数被选择成使由热膨胀度失配造成的所述第一界面表面与所述第二界面表面处的剪力和移位减小。

7.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述环形可旋转部件的所述单一结构包括360°环。

8.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述第一元件包括碳复合材料。

9.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述混合凸缘包括厚度，所述第一元件包括大于所述厚度的40%的厚度。

10.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述混合凸缘包括厚度，所述第二元件包括大于所述厚度的40%的厚度。

11.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述界面材料包括橡胶材料层、玻璃纤维材料层、薄膜粘合剂层、和结构粘合剂层中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的环形可旋转部件，其中所述第二环具有介于10英寸到20英寸之间的半径。

13.一种燃气涡轮发动机组件，包括：

核心发动机，所述核心发动机包括成串流布置的高压压缩机、燃烧器和高压涡轮；

至少一个可旋转承载部件，所述承载部件包括：

由复合材料形成的第一元件，所述第一元件成环形并且由第一环或多个第一环形区段形成，所述第一元件包括第一界面表面；

由金属材料形成的第二元件，所述第二元件形成与所述第一元件的形状互补的形状并且由第二环或多个第二环形区段形成，所述第二元件包括与所述第一界面表面互补的第二界面表面，且所述第二元件包括承载槽口特征；和

界面，所述界面包括被布置在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间的界面材料，所述界面材料、所述第一元件和所述第二元件共同结合在一起，以形成所述承载部件的单一结构，

其中，所述承载部件还包括混合凸缘，所述混合凸缘包括所述界面的至少一部分，并且其中所述承载槽口特征从所述混合凸缘的表面向外延伸。

14.根据权利要求13所述的燃气涡轮发动机组件，其中所述复合材料具有第一热膨胀系数并且所述金属材料具有第二热膨胀系数，所述第二热膨胀系数与所述第一热膨胀系数不同。

15.根据权利要求14所述的燃气涡轮发动机组件，其中所述界面材料具有第三热膨胀系数，所述第三热膨胀系数具有介于所述第一热膨胀系数的值与所述第二热膨胀系数的值之间的值。

16.根据权利要求13所述的燃气涡轮发动机组件，其中所述承载部件的所述单一结构包括360°环。

17.根据权利要求16所述的燃气涡轮发动机组件，其中所述混合凸缘包括厚度，所述混合凸缘的特征在于（i）所述第一元件包括大于所述厚度的40%的厚度，和（ii）所述第二元件包括大于所述厚度的40%的厚度中的至少一项。

18.根据权利要求13所述的燃气涡轮发动机组件，其中所述界面材料包括橡胶材料层、玻璃纤维材料层、薄膜粘合剂层、结构粘合剂层和纤维陶瓷材料层中的至少一种。

19.根据权利要求13所述的燃气涡轮发动机组件，其中所述第一元件包括碳复合材料。

20.一种组装用于燃气涡轮发动机的部件的方法，所述方法包括：

提供包括具有第一热膨胀系数的第一材料的第一元件，所述第一元件成环形并且由第一环或多个第一环形区段形成，所述第一元件包括第一界面表面；

提供包括具有第二热膨胀系数的第二材料的第二元件，所述第二热膨胀系数与所述第一热膨胀系数不同，所述第二元件成环形并且由第二环或多个第二环形区段形成，所述第二元件包括与所述第一界面表面互补的第二界面表面，且所述第二元件包括承载槽口特征；

提供包括具有第三热膨胀系数的第三材料的界面材料，所述第三热膨胀系数具有介于所述第一热膨胀系数的值与所述第二热膨胀系数的值之间的值；和

将所述第一元件、所述第二元件和所述界面材料共同结合以形成所述部件，所述界面材料在共同结合制造过程期间和在所述部件的操作条件期间在所述第一界面表面与所述第二界面表面之间的界面处被布置在所述第一元件与所述第二元件之间，

其中，形成的所述部件还包括混合凸缘，所述混合凸缘包括所述界面的至少一部分，且其中所述承载槽口特征从所述混合凸缘的表面向外延伸。

Images