CN118008484A - 用于燃气涡轮发动机的复合部件 - Google Patents

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CN118008484A
CN118008484A CN202311151630.4A CN202311151630A CN118008484A CN 118008484 A CN118008484 A CN 118008484A CN 202311151630 A CN202311151630 A CN 202311151630A CN 118008484 A CN118008484 A CN 118008484A
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米切尔·哈罗德·波伊尔
克里斯托弗·蒂莫西·罗尔
克莉丝汀·林恩·博尔特·巴克斯特
约瑟夫·赛勒
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Abstract

一种用于燃气涡轮发动机的复合部件,复合部件包括本体,本体包括复合材料。此外,复合部件包括整体编织到本体的连接特征。另外,连接部分包括复合材料。此外,本体的复合材料和连接特征的复合材料包括整体编织在一起的交替的纤维丝束层。

Description

用于燃气涡轮发动机的复合部件
联邦政府资助的研究
本发明是通过空军研究实验室(AFRL)在美国政府的支持下完成的。美国政府可对本发明拥有某些权利。
技术领域
本公开涉及燃气涡轮发动机,并且更具体地,涉及用于燃气涡轮发动机的复合部件。
背景技术
燃气涡轮发动机通常包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。更具体地,压缩机区段逐渐增加进入燃气涡轮发动机的空气的压力,并将该压缩空气供应到燃烧区段。压缩空气和燃料在燃烧区段内混合并在燃烧室内燃烧,以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体在离开发动机之前流过涡轮区段。在这方面,涡轮区段将来自燃烧气体的能量转换为旋转能量。该旋转能量进而用于旋转驱动燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或风扇组件的一个或多个轴。
近年来,复合材料在燃气涡轮发动机内的使用急剧增长。例如,风扇叶片、转子叶片、定子轮叶等越来越多地由复合材料形成,以减轻发动机的重量和/或增加发动机的操作温度范围。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且可行的公开,包括其最佳模式,其中:
图1示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的燃气涡轮发动机的横截面视图;
图2A示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的燃气涡轮发动机的定子轮叶的前视图;
图2B示出了图2A中所示的定子轮叶的吸力侧视图;
图2C示出了图2A中所示的定子轮叶的后视图;
图2D示出了图2A中所示的定子轮叶的压力侧视图;
图3示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的燃气涡轮发动机的定子轮叶的局部视图,特别示出了联接到燃气涡轮发动机的内护罩的定子轮叶;
图4示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的燃气涡轮发动机的定子轮叶的顶视图;
图5示出了图4中所示的定子轮叶的示意图,特别示出了定子轮叶在线5-5处的结构;
图6示出了图4中所示的定子轮叶的示意图,特别示出了定子轮叶在线6-6处的结构;
图7示出了图4中所示的定子轮叶的示意图,特别示出了外带在线7-7处的结构,其中为了清楚起见移除了定子轮叶的翼型件;
图8示出了图4中所示的定子轮叶的示意图,特别示出了外带在线8-8处的结构,其中为了清楚起见移除了定子轮叶的翼型件;
图9示出了根据本公开的用可变间距的经向丝束列(warp tow column)编织的带,使得可以进行剪切和成形以将列移动到设计期望的间距;
图10示出了根据本公开的燃气涡轮发动机的定子轮叶的编织和成形图,特别示出了编织预制件如何从平坦状态转变为成形状态;
图11示出了根据本公开的外带的替代实施例的示意图,特别示出了竖直凸缘特征的结构;
图12示出了根据本公开的燃气涡轮发动机的风扇叶片的侧视图;
图13示出了根据本公开的外带的替代实施例的示意图,特别示出了燕尾特征;
图14示出了根据本公开的用于燃气涡轮发动机的通用复合部件的示意图;
图15示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的用于形成燃气涡轮发动机的复合部件的方法的一个实施例的流程图;和
图16示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的用于形成燃气涡轮发动机的定子轮叶的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的当前实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号已用于指代本公开的相似或类似部分。
本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或好于其他实施方式。此外,除非另有明确说明,否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
为了下文描述的目的,术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其派生词应与本公开如其在附图中被定向的相关。然而,应当理解,本公开可以假定各种替代变型,除非明确指明相反。还应理解,附图中示出的以及在以下说明书中描述的具体装置仅是本公开的示例性实施例。因此,与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。
如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置,并且是指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如,对于燃气涡轮发动机,前是指更靠近发动机入口的位置,而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
除非本文另有说明,否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等既指直接联接、固定或附接,也指通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用。
在例如“A、B和C中的至少一个”的上下文中的术语“至少一个”是指仅A、仅B、仅C,或A、B和C的任何组合。
术语“燃气涡轮发动机”是指具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例燃气涡轮发动机包括涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等。
术语“燃烧区段”是指用于涡轮机的任何热添加系统。例如,术语燃烧区段可以指包括爆燃燃烧组件、旋转爆震燃烧组件、脉冲爆震燃烧组件或其他适当的热添加组件中的一个或多个的区段。在某些示例性实施例中,燃烧区段可以包括环形燃烧器、罐形燃烧器、管状燃烧器、驻涡燃烧器(TVC)或其他合适的燃烧系统,或其组合。
当与压缩机、涡轮、轴或线轴部件等一起使用时,除非另有说明,否则术语“低”和“高”,或它们各自的比较级(例如,更“低”和更“高”,在适用的情况下)均指发动机内的相对速度。例如,“低涡轮”或“低速涡轮”限定被构造为以低于发动机处的“高涡轮”或“高速涡轮”的旋转速度(例如最大可允许旋转速度)操作的部件。
通常用于形成复合燃气涡轮发动机部件的传统二维(2D)叠层设计在制造方面具有挑战性,并且可能具有有限的层间强度。具体地,用于燃气涡轮发动机的复合部件通常用手工铺设的层片或通过将多个编织或预制的预制件组合成一个模制零件来构造。手工叠层或预制件的组装增加了构建部件所需的劳动力和成本。预制件的组装也面临着组装和定位方面的挑战。此外,由2D层片或多个预制件形成的复合部件将更可能具有有限的层间加载能力。
因此,本公开涉及用于燃气涡轮发动机的复合部件。具体地,复合部件包括由复合材料形成的本体。此外,复合部件包括整体编织到本体的一个或多个连接特征。连接特征类似地由复合材料形成。在这方面,翼型件和连接特征的复合材料被整体编织在一起。
例如,在若干实施例中,复合部件是燃气涡轮发动机的定子轮叶。具体地,定子轮叶包括由复合材料形成的翼型件。此外,定子轮叶包括整体编织到翼型件的根部的内带和/或整体编织到翼型件的尖端的外带。内带和/或外带类似地由复合材料形成。在这方面,翼型件与内带和/或外带的复合材料整体编织在一起以限定T形。另外,在若干实施例中,内带和/或外带包括整体编织的前钩或整体编织的后钩。这样的钩进而被构造为将定子轮叶联接到燃气涡轮发动机的相邻部件(例如,内护罩和/或外壳)。例如,在一个实施例中,整体编织的前钩和/或整体编织的后钩定位在翼型件的前缘的轴向内侧和翼型件的后缘的轴向内侧。
复合部件的这种整体编织结构改进了复合部件的性能和制造处理。更具体地,本体和连接特征(例如,翼型件与内带和/或外带)的整体编织减少了复合部件(例如,定子轮叶)的重量,从而减少了总体发动机重量并提高了燃料经济性。此外,增强了本体和连接特征之间的连接。例如,钩与内带和/或外带的整体编织增强了钩,并使应力远离内带和/或外带的边缘分散开,从而提高了发动机使用寿命。另外,由于复合部件由单个编织预制件形成,因此不需要组合多个预制件的复杂且耗时的处理。
现在参考附图,其中在整个附图中同一数字指示相同的元件,图1是可结合本文公开的各种实施例的示例性高旁通涡轮风扇型燃气涡轮发动机10的示意横截面视图。然而,在替代实施例中,燃气涡轮发动机10可以被构造为任何其他合适类型的燃气涡轮发动机。
如图1所示,燃气涡轮发动机10限定延伸通过其中以供参考的纵向或轴向中心线12。在这方面,燃气涡轮发动机10限定平行于纵向中心线12延伸的轴向方向A、从纵向中心线12垂直向外延伸的径向方向R、以及围绕纵向中心线12周向延伸的周向方向C。
通常,燃气涡轮发动机10可以包括设置在风扇区段16下游的核心涡轮14。核心涡轮14可以大体上包括限定环形入口20的基本上管状外壳18。外壳18可以由单个壳体或多个壳体形成。外壳18以串行流动关系包围:压缩机区段,其具有增压器或低压压缩机22(“LP压缩机22”)和高压压缩机24(“HP压缩机24”);燃烧区段26;涡轮区段,其具有高压涡轮28(“HP涡轮28”)和低压涡轮30(“LP涡轮30”);以及排气区段32。高压轴或线轴34(“HP轴34”)驱动地联接HP涡轮28和HP压缩机24。低压轴或线轴36(“LP轴36”)驱动地联接LP涡轮30和LP压缩机22。LP轴36也可以联接到风扇区段16的风扇线轴或轴38。在一些实施例中,LP轴36可以直接联接到风扇轴38(即,直接驱动构造)。在其他构造(诸如所示的实施例)中,LP轴36可以经由减速齿轮39联接到风扇轴38(即,间接驱动或齿轮驱动构造)。
在若干实施例中,风扇区段16包括多个风扇叶片40,多个风扇叶片40联接到风扇轴38并从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱42周向包围风扇区段16和/或核心涡轮14的至少一部分。机舱42可由多个周向间隔开的出口导向轮叶44相对于核心涡轮14被支撑。此外,机舱42的下游区段46可以包围核心涡轮14的外部分,以在其间限定旁通气流通道48。
如图1所示,空气50在燃气涡轮发动机10的操作期间进入燃气涡轮发动机10的入口部分52。空气50的第一部分54流入旁通气流通道48,而空气50的第二部分56流入LP压缩机22的入口20。联接到LP轴36的LP压缩机转子叶片72和LP压缩机定子轮叶70的一个或多个顺序级逐渐压缩在通向HP压缩机24的途中流过LP压缩机22的空气50的第二部分56。接下来,联接到HP轴34的HP压缩机转子叶片76和HP压缩机定子轮叶74的一个或多个顺序级进一步压缩流过HP压缩机24的空气50的第二部分56。这将压缩空气58提供给燃烧区段26,在燃烧区段26中,压缩空气58与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体60。
燃烧气体60流过HP涡轮28,其中联接到HP轴34的HP涡轮转子叶片68和HP涡轮定子轮叶66的一个或多个顺序级从燃烧气体60中提取第一部分动能和/或热能。这种能量提取支持HP压缩机24的操作。然后,燃烧气体60流过LP涡轮30,其中联接到LP轴36的LP涡轮转子叶片64和LP涡轮定子轮叶62的一个或多个顺序级从燃烧气体60中提取第二部分热能和/或动能。这种能量提取使LP轴36旋转,从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇轴38的旋转。燃烧气体60然后通过核心涡轮14的排气区段32离开核心涡轮14。
与燃气涡轮发动机10一起,核心涡轮14用于类似的目的,并且在陆基燃气涡轮发动机、涡轮喷气发动机和非管道式风扇发动机中看到类似的环境,在涡轮喷气发动机中,空气50的第一部分54与空气50的第二部分56的比小于涡轮风扇发动机的,在非管道式风扇发动机中,风扇区段16没有机舱42。在涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机和非管道式发动机中的每一个中,减速装置(例如,减速齿轮箱39)可以包括在任何轴和线轴之间。例如,减速齿轮箱39可以设置在LP轴36和风扇区段16的风扇轴38之间。
上述和图1中所示的燃气涡轮发动机10的构造仅用于将本主题置于示例性使用领域中。因此,本主题可以容易地适用于任何方式的燃气涡轮发动机构造,包括其他类型的基于航空的燃气涡轮发动机、基于船用的燃气涡轮发动机、和/或基于陆地/工业燃气涡轮发动机。
现在参考图2A-2D,根据本公开的一个或多个示例性方面示出了定子轮叶200的一个实施例的各种视图。因此,定子轮叶200可以被结合到图1的燃气涡轮发动机10中,以代替LP压缩机定子轮叶70、HP压缩机定子轮叶74、HP涡轮定子轮叶66和/或LP涡轮定子轮叶62中的任何定子轮叶。在替代实施例中,将在下面描述的定子轮叶200的结构可以结合到燃气涡轮发动机10的旋转部件中。
如图所示,定子轮叶200包括翼型件202。更具体地,翼型件202包括压力侧204和相对的吸力侧206。此外,翼型件202在翼展方向208上从根部210延伸到尖端212。此外,翼型件在弦向方向214上从前缘216和后缘218延伸。翼型件202由复合材料形成。
在一些实施例中,定子轮叶200包括内带220和/或外带222。具体地,内带220被整体编织到翼型件202的根部210,使得T形由翼型件202和内带220限定。相反,外带222被整体编织到翼型件202的尖端212,使得T形由翼型件202和外带222限定。内带220和/或外带222由复合材料形成。在这方面,并且如下面将描述的,内带220和/或外带222与翼型件202整体编织。因此,在一些实施例中,定子轮叶200可以使用单件三维编织预制件来构造。
如图所示,内带220包括整体编织的前钩224。例如,整体编织的前钩224可以相对于轴向方向A(图1)面向前方。此外,整体编织的前钩224可以定位在翼型件202的前缘216的轴向内侧和翼型件202的后缘218的轴向内侧,从而轴向地定位在前缘216和后缘218之间。另外,在一些实施例中,内带220包括整体编织的后钩226。例如,后钩226可以相对于轴向方向A面向后方。整体编织的后钩226可以定位在翼型件202的前缘216的轴向内侧和翼型件202的后缘218的轴向内侧,从而轴向地定位在前缘216和后缘218之间。然而,在替代实施例中,钩224、226可以面向任何其他合适的方向。
此外,如图所示,外带222包括整体编织的前钩228。例如,整体编织的前钩228可以相对于轴向方向A面向前方。此外,整体编织的前钩228可以定位在翼型件202的前缘216的轴向内侧和翼型件202的后缘218的轴向内侧,从而轴向地定位在前缘216和后缘218之间。另外,在一些实施例中,外带222包括整体编织的后钩230。例如,后钩230可以相对于轴向方向A面向后方。整体编织的后钩230可以定位在翼型件202的前缘216的轴向内侧和翼型件202的后缘218的轴向内侧,从而轴向地定位在前缘216和后缘218之间。然而,在替代实施例中,钩228、230可以面向任何其他合适的方向。
大体上,钩224、226、228、230被构造为将定子轮叶200固定到燃气涡轮发动机10(图1)的相邻部件。因此,钩224、226、228、230允许定子轮叶200被限制在燃气涡轮发动机10内的适当位置。例如,如图3所示,内带220上的钩224、226与燃气涡轮发动机10(图1)的内带231接合并联接到其。类似地,外带222(图2A-2D)上的钩228、230与燃气涡轮发动机10的外壳(未示出)接合并联接到其。因此,钩224、226、228、230在翼型件202的前缘216和后缘218的轴向内侧的定位减小了定子轮叶200的轴向长度,并且因此可以减小总体发动机长度。另外,钩224、226、228、230允许多种轮叶附接模式,从而降低定子轮叶200的制造处理的复杂性。
如上所述,定子轮叶200由复合材料232形成。如图3所示,复合材料232包括多个交织纤维。具体地,在若干实施例中,复合材料232包括在翼展方向208上延伸的多个经向纤维234和在弦向方向214上延伸的多个纬向纤维236。大体上,当形成复合材料232时,经向纤维234在张力下保持静止,而纬向纤维236被拉过经向纤维234,并插入经向纤维234上方和下方。基于定子轮叶200的形状、位置、结构要求或其他设计考虑,经向纤维234和纬向纤维236可以具有任何合适的空间构造和变化。例如,在定子轮叶200的给定部分上,经向纤维234、纬向纤维236或其组合之间的间距可以是一致的。复合材料232可以包括多种材料,例如但不限于碳纤维、玻璃纤维或其组合。
另外,如上所述,翼型件202以及内带220和外带222是整体形成的。更具体地,来自翼型件202的经向纤维234被折叠在内带220和/或外带222的经向纤维上并与其集成。内带220和/或外带222的经向纤维234进而在周向方向C上延伸。翼型件202的经向纤维234穿过内带220和/或外带222的厚度以形成强集成。因此,限定在翼型件202与内带220和/或外带222之间的T形形成比现有技术中的那些更简单的轮叶到轮叶以及轮叶到壳体的接合部,从而减少泄漏并从燃气涡轮发动机10(图1)移除重量。此外,这种T形消除了在内带220和/或外带222中对会产生应力集中的更复杂机械加工特征的需要。
图4-9示出了根据本公开的一个或多个示例性方面的定子轮叶200的结构。具体地,图4示出了定子轮叶200的顶视图。图5示出了定子轮叶200的示意图,特别示出了定子轮叶200在线5-5处的结构。图6示出了定子轮叶200的示意图,特别示出了定子轮叶200在线6-6处的结构。图7示出了定子轮叶200的示意图,特别示出了定子轮叶200在线7-7处的结构,其中为了清楚起见移除了翼型件202。图8示出了定子轮叶200的示意图,特别示出了定子轮叶200在线8-8处的结构,其中为了清楚起见移除了翼型件202。
为了简洁起见,下面将讨论定子轮叶200的示例性结构,并且特别是外带222和翼型件202的连接。然而,内带220和翼型件202的连接可以以相同的方式形成。例如,在一些实施例中,仅外带222和翼型件202的连接可以如下所述形成,其中内带220以传统方式形成为单独部件。替代地,在一些实施例中,仅内带220和翼型件202的连接可以如下所述形成,其中外带222以传统方式形成为单独部件。另外,在一些实施例中,内带220和外带222都可以如下所述连接到翼型件202。
现在参考图5-9,定子轮叶200由各个纤维层形成。更具体地,外带222包括在周向方向C上延伸的多个经向纤维丝束302(图5和图6)和在轴向方向A上延伸的多个纬向纤维丝束310(图7和图8)。最初,经向纤维丝束302和纬向纤维丝束310大致彼此正交定向。经向纤维丝束302和纬向纤维丝束310形成钩228、230。类似地,翼型件202包括在翼展方向208上延伸的多个经向纤维丝束304(图5和图6)和在弦向方向214上延伸的多个纬向纤维丝束(未示出)。最初,翼型件202的经向纤维丝束304和纬向纤维丝束大致彼此正交定向。在这方面,编织最终的编织预制件包括铺设经向纤维丝束302、310(例如,使得经向纤维丝束302、310在张力下保持静止),然后铺设纬向纤维丝束304和翼型件202的纬向纤维丝束(例如,使得纬向纤维丝束310和翼型件202的纬向纤维丝束被拉过对应的经向纤维302、304,并插入对应经向纤维302、304上方和下方),并重复该处理直到形成最终的编织预制件。在形成预制件之后,如图9所示,材料的剪切导致翼型件202的经向纤维丝束302、304和纬向纤维丝束310以斜角定向。如下所述,经向丝束列间距变化以允许这种剪切。
在一些实施例中,外带222和/或翼型件202包括多个Z-weaver纤维丝束306。更具体地,Z-weaver纤维丝束306是附加的经向纤维丝束,其在编织期间被引导通过外带222(和/或内带220)和/或翼型件202的厚度以将这些部件拼接在一起。Z-weaver纤维丝束306可以被去除以在翼型件202和外带222的接合部处获得附加的可成形性。
定子轮叶200的各个部分(例如,翼型件202与内带220和/或外带222)的集成可以通过在相应部分之间将纤维交织在一起来实现。例如,特别参考图5和图6,示出了翼型件202和外带222的交织。具体地,如图所示,翼型件202和外带222分别包括在每个相应部分内彼此平行延伸的经向纤维丝束302、304。可选地,多个Z-weaver纤维丝束306可以被引导通过经向纤维丝束302、304的厚度,以将经向纤维丝束302、304和/或其它纤维分组和/或拼接在一起。为了将翼型件202与外带222集成,将来自翼型件202的一个或多个经向纤维丝束304与来自外带222的一个或多个经向纤维丝束302结合在一起,使得各个经向纤维丝束302、304以交替方式堆叠在一起,从而将外带222与翼型件202联接。这种以交替方式堆叠的处理可以单独地或组合地对其他不同部分重复。例如,翼型件202和外带222的交织区段可以进一步与来自外带222上的钩228、230的一个或多个纤维交织。替代地,在将组合的钩228、230和外带222与翼型件202交织之前,钩228、230可以与外带222交织。
此外,各个纤维丝束302、304、310可以被调整、成形或设置,以产生定子轮叶200的任何必要部分。例如,如图7和图8中所示,外带222可以包括在弦向方向214上延伸的纬向纤维丝束310。因此,在一些实施例中,一个或多个纬向纤维丝束310可以缠绕在角部315周围,以形成并加强钩228、230中的一个或多个的角部315。
仍然参考图7和图8,在一些实施例中,定子轮叶200(图3)的一个或多个部分可以例如在一个或多个纬向纤维丝束310缠绕在钩228、230处的地方包括空隙312。在这样的实施例中,如图8中所示,一个或多个附加的经向纤维丝束314可以插入空隙312中,以填充空间并增加结构完整性。附加的经向纤维丝束314可以例如包括与形成空隙312的一个或多个纤维丝束正交延伸的纤维。这也可以避免或减少在空隙312内添加次级材料的需要。
如图9所示,在一些实施例中,可以控制经向纤维丝束302(图5和图6)和/或纬向纤维丝束310(图7和图8)的间距,以提供结构特性和部件形态的组合。例如,当经向纤维丝束302编织在一起时,经向纤维丝束302可以在竖直平面402中排列,从而形成单个列406。在编织处理期间,经向列间距404可以根据需要自由变化(例如,通过从后向前增加或减小列间距),以允许编织剪切来形成定子轮叶200。例如,在图9所示的实施例中,列以增加的间距编织。列的间距可以由织机、操作员或特定于制造方法和设备的其他控制机构控制。列间距404也可以用于控制预制件到最终定子轮叶形状的可成形性,并控制最终定子轮叶形状的厚度。例如,列在初始预制件中的间距比在最终预制件中的间距更宽。然后使材料偏斜,收紧列间距,以形成形状并获得最终期望的间距和期望的纤维列。经向和纬向列间距可用于控制纤维列,从而控制最终模制的零件厚度。
图10示出了通过织机编织并且然后展开以形成定子轮叶200的扁平编织预制件502。具体地,如图所示,箭头504指示翼型件202的经向纤维丝束304(图5和图6)在放置于预制件502上时的取向。箭头506指示翼型件202的纬向纤维丝束(未示出)在放置于预制件502上时的取向,该取向与箭头504正交。此外,箭头508指示外带222的纬向纤维丝束310(图5和6)在放置于预制件502上时的取向。另外,箭头510指示外带222的经向纤维丝束302(图5和图6)在放置于预制件502上时的取向,该取向与箭头508正交。
图11示出了定子轮叶200的外带222的另一个实施例的局部示意图。与图4-8中所示的外带222不同,图11中所示的外带222包括凸缘316,凸缘316在翼展方向208上从外带222向外延伸。如图所示,形成凸缘316的外带222的纬向纤维丝束310与翼型件202的纬向纤维丝束304交织,以形成交织部分317,交织部分317形成凸缘316。替代地,在将组合的凸缘316和外带222与翼型件202交织之前,凸缘316可以与外带222交织。
此外,如上所述,外带222可包括在弦向方向214上延伸的纬向纤维丝束310。因此,在一些实施例中,一个或多个纬向纤维丝束310可以缠绕在角部周围,以形成并加强凸缘316。
此外,在一些实施例中,在一个或多个纬向纤维丝束310缠绕在凸缘316处的地方可能存在空隙312。在这样的实施例中,一个或多个附加的经向纤维丝束314可以插入空隙312中,以填充空间并增加结构完整性。附加的经向纤维丝束314可以例如包括与形成空隙312的一个或多个纤维丝束正交延伸的纤维。这也可以避免或减少在空隙312内添加次级材料的需要。
现在参考图12,根据本公开的一个或多个示例性方面示出了风扇叶片320的一个实施例。更具体地,上述定子200的结构可以结合到燃气涡轮发动机10的旋转部件中。因此,使用与定子轮叶200类似的结构形成的风扇叶片320可以代替如图1中所示的任何风扇叶片40而结合到燃气涡轮发动机10中。
如图所示,风扇叶片320包括翼型件322。更具体地,翼型件322包括压力侧334和相对的吸力侧(未示出)。此外,翼型件322在翼展方向208上从根部326延伸到尖端328。此外,翼型件322在弦向方向214上从前缘330和后缘332延伸。翼型件322由复合材料形成。
此外,风扇叶片320包括整体编织到翼型件322的根部326的燕尾榫324。燕尾榫324由复合材料形成。在这方面,并且如下所述,燕尾榫324与翼型件322整体编织。因此,在一些实施例中,风扇叶片320可以使用单件三维编织预制件来构造。
在若干实施例中,风扇叶片320由图3中所示的复合材料232形成。具体地,如图3中所示,复合材料232包括在翼展方向208上延伸的多个经向纤维234和在弦向方向214上延伸的多个纬向纤维236。
另外,如上所述,翼型件322和燕尾榫324是整体形成的。更具体地,来自翼型件202的经向纤维被折叠在燕尾榫324的经向纤维上并与其集成。燕尾榫324的经向纤维进而在周向方向C上延伸。翼型件322的经向纤维行进通过燕尾榫324的厚度以形成强集成。
图13示出了取自图12的线13-13的风扇叶片320的燕尾榫324的结构的横截面视图。如图所示,燕尾榫324被整体编织到风扇叶片320中。具体地,在一些实施例中,风扇叶片320的一个或多个部分可以例如在一个或多个纬向纤维丝束310缠绕在燕尾榫324处的地方包括空隙312。在这样的实施例中,一个或多个附加的经向纤维丝束314可以插入空隙312中,以填充空间并增加结构完整性。附加的经向纤维丝束314可以例如包括与形成空隙312的一个或多个纤维丝束正交延伸的纤维。这也可以避免或减少在空隙312内添加次级材料的需要。
现在参考图14,根据本公开的一个或多个示例性方面示出了通用复合部件350。更具体地,上述定子200的结构可以结合到燃气涡轮发动机10的任何部件中。因此,使用与定子轮叶200类似的结构形成的复合部件350可以被构造为以下中的任何:风扇叶片40、320;LP压缩机定子轮叶70;HP压缩机定子轮叶74;HP涡轮定子轮叶66;LP涡轮定子轮叶62;定子轮叶200;LP压缩机转子叶片72;HP压缩机转子叶片76;HP涡轮转子叶片68;LP涡轮转子叶片64;和/或图1的燃气涡轮发动机10的任何其它复合部件。
如图所示,复合部件350包括由复合材料形成的本体352。本体352可以对应于任何合适的部分,例如翼型件。
另外,如图所示,复合部件350包括由复合材料形成的连接特征354。连接特征354可以对应于任何合适的部分,例如内带和外带、燕尾榫、凸缘、钩等。
如图所示,复合部件350由整体编织在一起的各种交替的纤维丝束层形成。更具体地,连接特征354包括在周向方向C上延伸(进出图14中的页面)的多个经向纤维丝束358和在轴向方向A上延伸的多个纬向纤维丝束359。最初,经向纤维丝束358和纬向纤维丝束大致彼此正交定向。类似地,本体352包括在翼展方向208上延伸的多个经向纤维丝束356和在弦向方向214上延伸的多个纬向纤维丝束(未示出)。最初,经向纤维丝束356和纬向纤维丝束大致彼此正交定向。在这方面,编织最终的编织预制件包括铺设经向纤维丝束356、358(例如,使得经向纤维丝束356、358在张力下保持静止),然后铺设纬向纤维丝束(例如,使得纬向纤维丝束被拉过对应的经向纤维丝束356、358,并插入对应的经向纤维丝束356、358上方和下方),并重复该处理直到形成最终的编织预制件。在形成预制件之后,材料的剪切导致经向纤维丝束356、358和纬向纤维丝束以斜角定向。
在一些实施例中,复合部件350的本体352和/或连接特征354包括多个Z-weaver纤维丝束360。更具体地,Z-weaver纤维丝束360是附加的经向纤维丝束,其在编织期间被引导通过连接特征354和/或本体352的厚度以将这些部件拼接在一起。Z-weaver纤维丝束360可以被去除以在本体352和连接特征354的接合部处获得附加的可成形性。
复合部件350的各个部分的集成可以通过在各个部分之间将纤维交织在一起来实现。例如,在图14中示出了本体352和连接特征354的交织。具体地,如图所示,本体352和连接特征354分别包括在每个相应部分内彼此平行延伸的经向纤维丝束356、358。可选地,多个Z-weaver纤维丝束360可以被引导通过经向纤维丝束356、358的厚度,以将经向纤维丝束356、358和/或其它纤维分组和/或拼接在一起。为了将本体352与连接特征354集成,将来自本体352的一个或多个经向纤维356与来自连接特征354的一个或多个经向纤维丝束358结合在一起,使得各个经向纤维丝束356、358以交替方式堆叠在一起,从而将连接特征354与本体352联接。
现在参考图15,根据本公开提供了示出用于形成燃气涡轮发动机的复合部件的方法的流程图。方法700在本文中被描述为使用例如复合部件350来实施,复合部件350可以是燃气涡轮发动机10的任何合适的复合部件。然而,应当理解,所公开的方法700可以使用本领域中现在已知的或以后开发的任何其他合适的定子轮叶来实施。此外,虽然图15为了说明和讨论的目的而描绘了以特定顺序进行的步骤,但本文所描述的方法不限于任何顺序或布置。使用本文提供的公开内容的本领域技术人员将理解,可以以各种方式省略、重新布置、组合和/或调整方法的各个步骤。
如图所示,在(702)处,方法700包括在翼展方向208上铺设经向纤维。例如,如上所述,经向纤维丝束356可以在翼展方向208上被铺设。
此外,在(704)处,方法700包括在弦向方向上铺设纬向纤维。例如,如上所述,纬向纤维丝束可以在弦向方向214上被铺设。
此外,在(706)处,方法700包括将经向纤维折叠在在周向方向上放置的一个或多个带纬向纤维上,以产生包括具有初始列间距的多个列的编织材料预制件。例如,如上关于图14所述,本体352的经向纤维丝束356可以折叠在连接特征354的在周向方向C上放置的一个或多个纬向纤维丝束358上,以产生具有带初始列间距的多个列的初始编织材料预制件。
此外,在(708)处,方法700将连接特征的复合材料与本体的复合材料编织,使得连接特征与本体整体编织。例如,如上关于图14所述,连接特征354的复合材料可以与本体352的复合材料编织,使得连接特征354与本体352整体编织。
此外,在(710)处,方法700包括靠模具工具成形预制件,以形成本体和联接到本体的连接特征。例如,如上关于图14所述,预制件可以靠模具工具(例如,通过手工)成形,以形成本体352和整体编织到本体352的连接特征354。
方法700的一些实施例可以包括改变本体352和/或连接特征354中的经向纤维间距。
此外,方法700的一些实施例可以包括使编织材料偏斜,以收紧本体352和/或连接特征354中的最终列间距。
附加地,方法700的一些实施例可以包括间距比编织材料预制件中的最终期望间距更宽的列。
另外,在方法700的一些实施例中,将连接特征354的复合材料与本体352的复合材料编织可包括将Z-weaver纤维丝束360引出本体352,将本体352与连接特征354接合。
现在参考图16,其示出了示出根据本公开的用于形成燃气涡轮发动机的定子轮叶的方法的流程图。方法600在本文中被描述为使用例如图1-10中所示的定子轮叶200来实施。然而,应当理解,所公开的方法600可以使用本领域中现在已知的或以后开发的任何其他合适的定子轮叶来实施。此外,虽然图11为了说明和讨论的目的而描绘了以特定顺序进行的步骤,但本文所描述的方法不限于任何顺序或布置。使用本文提供的公开内容的本领域技术人员将理解,可以以各种方式省略、重新布置、组合和/或调整方法的各个步骤。
如图所示,在(602)处,方法600包括在翼展方向602上铺设经向纤维。例如,如上关于图14所述,经向纤维丝束304可以在翼展方向208上被铺设。
此外,在(604)处,方法600包括在弦向方向上铺设纬向纤维。例如,如上关于图14所述,纬向纤维丝束可以在弦向方向214上被铺设。
另外,在(606)处,方法600包括将经向纤维折叠在在周向方向上放置的一个或多个带经向纤维上,以产生包括具有初始列间距的多个列的编织材料预制件。例如,如上所述,翼型件202的经向纤维丝束304可以折叠在外带222的在周向方向C上放置的一个或多个经向纤维丝束302上,以产生具有带初始列间距的多个列的初始编织材料预制件。
此外,在(608)处,方法600包括将内带或外带中的至少一个的复合材料与翼型件的复合材料编织,使得至少一个内带或外带与翼型件整体编织。例如,如上所述,内带220和/或外带222的复合材料可以与翼型件202的复合材料编织,使得内带220和/或外带222与翼型件202整体编织。
此外,在(610)处,方法600包括靠模具工具成形预制件,以形成翼型件和整体编织到翼型件的根部的内带或联接到翼型件的尖端的外带中的至少一个,使得翼型件和内带或外带中的至少一个限定T形。例如,如上所述,预制件可以例如通过手工靠模具工具来成形,以形成翼型件202和整体编织到翼型件202的根部210的内带220和/或联接到翼型件202的尖端212的外带222,使得翼型件202与内带220和/或外带222限定T形。
方法600的一些实施例可以包括改变翼型件202、内带220和/或外带222中的经向纤维间距。
此外,方法600的一些实施例可以包括使编织材料偏斜,以收紧翼型件202、内带220和/或外带222中的最终列间距。
另外,方法600的一些实施例可以包括间距比编织材料预制件中的最终期望间距更宽的列。
此外,在方法600的一些实施例中,形成内带220和/或外带222可以包括形成定位在翼型件202的前缘216的轴向内侧的整体编织的前钩224、228,和/或定位在翼型件202的后缘218的轴向内侧的整体编织的后钩226、230。
另外,在方法600的一些实施例中,将内带220和/或外带222的复合材料与翼型件202的复合材料编织可包括将Z-weaver纤维丝束306引出翼型件202,将翼型件202与内带220和/或外带222接合。
复合部件的整体编织结构改进了复合部件的性能和制造处理。更具体地,本体和连接特征(例如,翼型件与内带和/或外带)的整体编织减少了复合部件(例如,定子轮叶)的重量,从而减少了总体发动机重量并提高了燃料经济性。此外,增强了本体和连接特征之间的连接。例如,钩与内带和/或外带的整体编织增强了钩,并将应力远离内带和/或外带的边缘分散开,从而提高了发动机使用寿命。另外,由于复合部件由单个编织预制件形成,因此不需要组合多个预制件的复杂且耗时的处理。
进一步方面由以下条项的主题提供:
一种用于燃气涡轮发动机的复合部件,所述复合部件包括:本体,所述本体包括复合材料;以及连接特征,所述连接特征整体编织到所述本体,所述连接部分包括复合材料,其中所述本体的所述复合材料和所述连接特征的所述复合材料包括整体编织在一起的交替的纤维丝束层。
根据前述条项所述的复合部件,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的带。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述连接特征包括整体编织的钩。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述整体编织的钩定位在所述本体的前缘的轴向内侧和所述本体的后缘的轴向内侧。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的燕尾榫。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的凸缘。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述本体包括在所述燃气涡轮发动机的翼展方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述连接部分包括在所述燃气涡轮发动机的周向方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述本体和所述连接特征包括被引导通过所述本体和所述连接特征的厚度的z-weaver纤维。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述连接特征包括与经向纤维正交定向的纬向纤维。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述连接特征的所述纬向纤维被缠绕以加强所述连接特征的角部。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,将附加的经向纤维丝束添加到由所述连接特征限定的空隙,以填充所述空隙。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述本体包括翼型件,并且所述连接特征包括燕尾榫。
根据任何前述条项所述的复合部件,其中,所述本体包括翼型件,并且所述连接特征包括凸缘。
一种燃气涡轮发动机,包括:以下中的至少一个:风扇区段;压缩机区段;或涡轮区段;以及复合部件,所述复合部件定位在所述风扇区段、所述压缩机区段或所述涡轮区段中的一个内,所述复合部件包括:本体,所述本体包括复合材料;以及连接特征,所述连接特征整体编织到所述本体,所述连接部分包括复合材料,其中所述本体的所述复合材料和所述连接特征的所述复合材料包括整体编织在一起的交替的纤维丝束层。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的带。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接特征包括整体编织的钩。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述整体编织的钩定位在所述本体的前缘的轴向内侧和所述本体的后缘的轴向内侧。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的燕尾榫。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的凸缘。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述本体包括在所述复合部件的翼展方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接部分包括在所述复合部件的周向方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述本体和所述连接特征包括被引导通过所述本体或所述连接特征中的至少一个的厚度的z-weaver纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接特征包括与经向纤维正交定向的纬向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述连接特征的所述纬向纤维被缠绕以加强所述连接特征的角部。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,将附加的经向纤维丝束添加到由所述连接特征限定的空隙,以填充所述空隙。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述本体包括翼型件,并且所述连接特征包括燕尾榫。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述本体包括翼型件,并且所述连接特征包括凸缘。
一种用于燃气涡轮发动机的定子轮叶,所述定子轮叶包括:翼型件,所述翼型件在翼展方向上在所述翼型件的根部和所述翼型件的尖端之间延伸,所述翼型件进一步在弦向方向上在所述翼型件的前缘和所述翼型件的后缘之间延伸,所述翼型件包括复合材料;以及整体编织到所述翼型件的所述根部的内带或整体编织到所述翼型件的所述尖端的外带中的至少一个,所述内带或所述外带中的至少一个包括复合材料,其中所述翼型件的所述复合材料和所述内带或所述外带中的至少一个的所述复合材料整体编织在一起,以限定T形。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述内带或所述外带中的至少一个包括整体编织的前钩或整体编织的后钩中的至少一个。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述整体编织的前钩或所述整体编织的后钩中的至少一个定位在所述翼型件的所述前缘的轴向内侧和所述翼型件的所述后缘的轴向内侧。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述翼型件包括在翼展方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述内带和所述外带中的至少一个包括在周向方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述翼型件和所述内带或所述外带中的至少一个包括z-weaver纤维,所述z-weaver纤维被引导通过所述翼型件或所述内带或所述外带中的至少一个中的至少一个的厚度。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述内带或所述外带中的至少一个包括与经向纤维正交定向的纬向纤维。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,所述内带或所述外带中的至少一个的所述纬向纤维被缠绕,以加强整体编织的前钩或整体编织的后钩的角部。
根据任何前述条项所述的定子轮叶,其中,将附加的经向纤维丝束添加到由所述内带或所述外带中至少一个限定的空隙中,以填充所述空隙。
一种燃气涡轮发动机,包括:以下中的至少一个:压缩机区段;或涡轮区段;以及定子轮叶,所述定子轮叶定位在所述压缩机区段或所述涡轮区段中的至少一个内,所述定子轮叶包括:翼型件,所述翼型件在翼展方向上在所述翼型件的根部和所述翼型件的尖端之间延伸,所述翼型件进一步在弦向方向上在所述翼型件的前缘和所述翼型件的后缘之间延伸,所述翼型件包括复合材料;以及整体编织到所述翼型件的所述根部的内带或整体编织到所述翼型件的所述尖端的外带中的至少一个,所述内带或所述外带中的至少一个包括整体编织的钩,所述内带或所述外带中的至少一个包括复合材料,所述翼型件的所述复合材料和所述内带或所述外带中的至少一个的所述复合材料整体编织在一起以限定T形,所述内带或所述外带中的至少一个包括整体编织的前钩或整体编织的后钩中的至少一个。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述整体编织的前钩或所述整体编织的后钩中的至少一个定位在所述翼型件的所述前缘的轴向内侧和所述翼型件的所述后缘的轴向内侧。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述翼型件包括在翼展方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述内带和所述外带中的至少一个包括在周向方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述翼型件和所述内带或所述外带中的至少一个包括z-weaver纤维,所述z-weaver纤维被引导通过所述翼型件或所述内带或所述外带中的至少一个中的至少一个的厚度。
一种用于燃气涡轮发动机的风扇叶片,所述风扇叶片包括:翼型件,所述翼型件在翼展方向上在所述翼型件的根部和所述翼型件的尖端之间延伸,所述翼型件进一步在弦向方向上在所述翼型件的前缘和所述翼型件的后缘之间延伸,所述翼型件包括复合材料;以及燕尾榫,所述燕尾榫整体编织到所述翼型件的所述根部,所述燕尾榫包括复合材料,其中所述翼型件的所述复合材料和所述燕尾榫的所述复合材料整体编织在一起。
根据任何前述条项所述的风扇叶片,其中,所述翼型件包括在翼展方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的风扇叶片,其中,所述燕尾榫包括在周向方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的风扇叶片,其中,所述翼型件和所述燕尾榫包括z-weaver纤维,所述z-weaver纤维被引导通过所述翼型件或所述燕尾榫中的至少一个的厚度。
根据任何前述条项所述的风扇叶片,其中,所述燕尾榫包括与经向纤维正交定向的纬向纤维。
根据任何前述条项所述的风扇叶片,其中,所述燕尾榫的所述纬向纤维被缠绕以加强所述燕尾榫的角部。
根据任何前述条项所述的风扇叶片,其中,将附加的经向纤维丝束添加到由所述燕尾榫限定的空隙,以填充所述空隙。
一种燃气涡轮发动机,包括:风扇区段;以及风扇叶片,所述风扇叶片定位在所述风扇区段内,所述风扇叶片包括:翼型件,所述翼型件在翼展方向上在所述翼型件的根部和所述翼型件的尖端之间延伸,所述翼型件进一步在弦向方向上在所述翼型件的前缘和所述翼型件的后缘之间延伸,所述翼型件包括复合材料;以及燕尾榫,所述燕尾榫整体编织到所述翼型件的所述根部,所述燕尾榫包括整体编织的钩,所述燕尾榫包括复合材料,所述翼型件的所述复合材料和所述燕尾榫的所述复合材料整体编织在一起。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述翼型件包括在翼展方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述燕尾榫包括在周向方向上定向的经向纤维。
根据任何前述条项所述的燃气涡轮发动机,其中,所述翼型件和所述燕尾榫包括z-weaver纤维,所述z-weaver纤维被引导通过所述翼型件或所述燕尾榫中的至少一个的厚度。
一种形成燃气涡轮发动机的复合部件的方法,所述方法包括:在翼展方向上铺设经向纤维;在弦向方向上铺设纬向纤维;将所述经向纤维折叠在在周向方向上放置的一个或多个带经向纤维上,以产生包括具有初始列间距的多个列的编织材料预制件;通过手工靠模具工具来成形预制件,以形成本体和整体编织到所述本体的连接特征;以及将所述连接特征的复合材料与所述本体的复合材料编织,使得所述连接特征与所述本体整体编织。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:改变所述本体或所述连接特征中的至少一个中的经向纤维间距。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:使所述编织材料偏斜,以收紧所述本体或所述连接特征中的至少一个的最终列间距。
根据任何前述条项所述的方法,其中,所述初始列间距比所述编织材料预制件中的最终间距更宽。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:形成连接特征包括形成定位在所述本体的前缘的轴向内侧的整体编织的前钩,或定位在所述本体的后缘的轴向内侧的整体编织的后钩。
根据任何前述条项所述的方法,其中,将所述连接特征的所述复合材料与所述本体的所述复合材料编织包括将Z-weaver引出所述本体,将所述本体与所述连接特征中的至少一个接合。
一种形成燃气涡轮发动机的定子轮叶的方法,所述方法包括:在翼展方向上铺设经向纤维;在弦向方向上铺设纬向纤维;将所述经向纤维折叠在在周向方向上放置的一个或多个带经向纤维上,以产生包括具有初始列间距的多个列的编织材料预制件;通过手工靠模具工具来成形所述预制件,以形成翼型件和整体编织到所述翼型件的根部的内带或联接到所述翼型件的尖端的外带中的至少一个,使得所述翼型件和所述内带或所述外带中的至少一个限定T形;以及将所述内带或所述外带中的至少一个的复合材料与所述翼型件的复合材料编织,使得所述内带或所述外带中的至少一个与所述翼型件整体编织。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:改变所述翼型件或所述内带或所述外带中的至少一个中的至少一个中的经向纤维间距。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:使所述编织材料偏斜,以收紧所述翼型件本体或所述内带或所述外带中的至少一个中的至少一个的所述最终列间距。
根据任何前述条项所述的方法,其中,所述初始列间距比所述编织材料预制件中的最终间距更宽。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:形成所述内带或所述外带中的至少一个包括形成定位在所述翼型件的前缘的轴向内侧的整体编织的前钩,或定位在所述翼型件的后缘的轴向内侧的整体编织的后钩。
根据任何前述条项所述的方法,其中,将所述内带或所述外带中的至少一个的所述复合材料与所述翼型件的所述复合材料编织包括将Z-weaver引出所述翼型件,将所述翼型件与所述内带或所述外带中的至少一个接合。
该书面描述使用示例来公开本公开,包括最佳模式,并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开,包括制造和使用任何装置或系统以及进行任何结合的方法。本公开的专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件,则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于燃气涡轮发动机的复合部件,其特征在于,所述复合部件包括:
本体,所述本体包括复合材料;以及
连接特征,所述连接特征整体编织到所述本体,所述连接特征包括复合材料,
其中所述本体的所述复合材料和所述连接特征的所述复合材料包括整体编织在一起的交替的纤维丝束层。
2.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的带。
3.根据权利要求2所述的复合部件,其特征在于,其中,所述连接特征包括与所述带整体编织的整体编织的钩。
4.根据权利要求3所述的复合部件,其特征在于,其中,所述整体编织的钩定位在所述本体的前缘的轴向内侧和所述本体的后缘的轴向内侧。
5.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的燕尾榫。
6.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述连接特征包括与所述本体整体编织的凸缘。
7.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述本体包括在所述复合部件的翼展方向上定向的经向纤维。
8.根据权利要求7所述的复合部件,其特征在于,其中,所述连接部分包括在所述复合部件的周向方向上定向的经向纤维。
9.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述本体和所述连接特征包括被引导通过所述本体和所述连接特征的厚度的z-weaver纤维。
10.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述连接特征包括与经向纤维正交定向的纬向纤维。
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