JP2017114115A - 積層された炭素繊維強化プラスチック(cfrp)ヌードルを用いた、cfrpストリンガーの終端の柔軟化 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ストリンガー100は、ベースフランジ104と、ウェブ102と、ヌードル114と、を含む。ヌードルが、一方向繊維頂部210と、頂部に連結された積層体底部と、を含む。底部は、所定数の積層部220を含み、各積層部が、ストリンガーのエークリッジ領域内における繊維方位に対応する3つの方位を有する3つのプライを含み、ストリンガーのトランジション領域204では、積層体底部は、所定数の積層部を含み、各積層部は、エークリッジ領域における第1及び第3プライを含む、ストリンガー。
【選択図】図2
Description
エークリッジ領域、トランジション領域、およびランアウト領域を規定する長手方向の長さを有するストリンガーであって、
輸送体外皮に連結するように構成された底面を備えるベースフランジと、
前記ベースフランジから前記ベースフランジとは反対側に延びるウェブであって、前記ベースフランジに隣り合う底部と、前記底部とは反対の頂端と、を備えるウェブと、
前記長手方向の長さに実質的に一致するヌードル長さを有し、前記長手方向に沿って前記ベースフランジおよび前記ウェブの間にて規定されたストリンガー開口を実質的に充填するヌードルと、を備え、
前記ヌードルは、
一方向繊維頂部と、
前記一方向繊維頂部に連結され、複数の積層部を備える積層体底部と、を備え、
前記複数の積層部の各々において、
第1プライ方位を有する第1プライと、前記第1プライに当接し且つ第2プライ方位を有する第2プライと、前記第2プライに当接し且つ前記ヌードル長さのエークリッジ領域に沿った第3プライ方位を有する第3プライと、が存在し、且つ、
前記ヌードル長さの前記トランジション領域に沿って、前記第1プライは、前記第1プライ方位を有し、前記第3プライは、前記第1プライに当接する第3プライ方位を有する、ストリンガー。
前記積層体底部の前記各積層部は、前記ストリンガーの前記トランジション領域内の位置にて、前記第2プライ方位を有する前記第2プライを終端させる、付記1に記載のストリンガー。
前記ストリンガーの前記エークリッジ領域から前記ストリンガーの前記ランアウト領域に向かって、ヌードル断面部位および弾性率が減少するように、前記複数の積層部は、前記ストリンガーの前記トランジション領域内における異なる位置にて、前記各積層部の前記第2プライを連続的に終端させる、付記2に記載のストリンガー。
前記ストリンガーの前記トランジション領域の中央位置において、前記ヌードルは、第1断面部位を有する一方向繊維頂部を備え、前記第1断面部位は、前記エークリッジ領域における第2断面部位と実質的に同一であり、
前記複数の積層部における第1の約半分は、前記第2プライに当接する前記第1プライと前記第3プライに当接する前記第2プライを備え、
前記複数の積層部における第2の約半分は、前記第3プライに当接する前記第1プライを備える、付記3に記載のストリンガー。
前記ウェブの前記頂端は、第1高さから第2高さへとトリミングされており、前記第1高さは、前記トランジション領域における第1高さ位置における前記頂端におけるものであり、前記第2高さは、前記ランアウト領域における底部に近接している、付記1に記載のストリンガー。
前記ウェブは、前記第1高さから前記第2高さへとトリミングされており、前記ヌードルは、前記第2高さから第3高さへとトリム半径を有する曲線に沿ってトリミングされており、前記第3高さは、前記ベースフランジに近接している、付記5に記載のストリンガー。
前記ヌードルは、前記第3高さにおいて、最小トリム位置から、前記ランアウト領域の端におけるストリンガー終端位置につながる、付記6に記載のストリンガー。
前記ベースフランジは、複数のプライを備え、前記複数のプライの数であるプライ数は、前記トランジション領域において、減少する、付記7に記載のストリンガー。
前記プライ数は、1つに減少する、付記8に記載のストリンガー。
前記ベースフランジは、複数のプライを備え、前記複数のプライの数であるプライ数は、前記トランジション領域において減少する、付記1に記載のストリンガー。
前記プライ数は、1つに減少する、付記10に記載のストリンガー。
複合ストリンガーおよび複合構造の間の剥離および分離を制御する方法であって、
複合ストリンガーにおけるベースフランジであって、前記複合構造に連結するように構成された底面と、長手方向に沿って、エークリッジ領域と、トランジション領域と、ランアウト領域とを備えるベースフランジを提供することと、
前記ベースフランジから前記ベースフランジとは反対側に延びるウェブであって、前記ベースフランジに隣り合う底部と、前記底部とは反対の頂端とを備え、前記長手方向の長さにおける前記エークリッジ領域、トランジション領域、およびランアウト領域に沿って延びるウェブを提供することと、
前記長手方向長さに実質的に一致するヌードル長さを有するヌードルであって、前記長手方向に沿って前記ベースフランジおよび前記ウェブの間にて規定されたストリンガー開口を実質的に充填するように構成されたヌードルを提供することと、を備え、
前記ヌードルを提供することは、
一方向繊維頂部を提供することと、
複数の積層部を備える積層体底部を提供することと、を備え、
前記複数の積層部の各々を提供することは、
第1プライ方位を有する第1プライを、第2プライ方位を有する第2プライに当接させることと、
前記第2プライを、前記ヌードル長さの前記エークリッジ領域に沿った第3プライ方位を有する第3プライに当接させることと、
前記ヌードル長さの前記トランジション領域内にて、前記第2プライを終端させることと、を備え、
前記制御する方法は、前記ベースフランジの前記底面を前記複合構造の頂面に接合すること、を備える、方法。
前記ヌードル長さの前記トランジション領域内にて、前記第2プライを終端させることは、前記ストリンガーの前記エークリッジ領域から前記ストリンガーの前記ランアウト領域に向かって、前記ヌードル断面部位および弾性率が減少するように、前記ストリンガーの前記トランジション領域内における異なる位置にて、前記複数の積層部の各々の前記第2プライを連続的に終端させる、付記12に記載の方法。
前記ストリンガーの前記トランジション領域の中央位置において、前記複数の積層部における第1の約半分は、前記第2プライに当接する前記第1プライと前記第3プライに当接する前記第2プライを備え、
前記複数の積層部における第2の約半分は、前記第3プライに当接する前記第1プライを備える、付記13に記載の方法。
前記ウェブを提供することは、第1高さから第2高さへと前記ウェブの前記頂端をトリミングすることを備え、
前記第1高さは、前記トランジション領域における第1高さ位置における前記頂端におけるものであり、前記第2高さは、前記ランアウト領域における底部に近接している、付記12に記載の方法。
前記ウェブの前記頂端をトリミングすることは、
前記第1高さから前記第2高さへと直線状に前記ウェブの前記頂端をトリミングすることと、
前記第2高さから第3高さへとトリム半径を有する曲線に沿って前記ヌードルをトリミングすることと、を備え、
前記第3高さは、前記ベースフランジに近接している、付記15に記載の方法。
前記ヌードルが、前記第3高さにおいて、最小トリム位置から、前記ランアウト領域の端におけるストリンガー終端位置につながるように、前記ヌードルを提供することを更に備える、付記16に記載の方法。
付記18:
前記ベースフランジを提供することは、複数のプライを提供することを備え、前記トランジション領域を介する複数の所定のベースプライドロップ位置において、前記プライを連続的に終端させる、付記17に記載の方法。
前記プライを連続的に終端させることは、1つのプライが存在する状態までの間になされる、付記18に記載の方法。
エークリッジ領域、トランジション領域、およびランアウト領域を規定する長手方向の長さを有するストリンガーであって、
複数のプライと輸送体外皮に連結するように構成された底面とを備えるベースフランジであって、前記複数のプライの数であるプライ数は、前記トランジション領域において、減少する、ベースフランジと、
前記ベースフランジから前記ベースフランジとは反対側に延びるウェブであって、前記ベースフランジに隣り合う底部と、前記底部とは反対の頂端と、を備え、且つ、前記ウェブの頂端は、第1高さから第2高さへとトリミングされており、前記第1高さは、前記トランジション領域における第1高さ位置における前記頂端におけるものであり、前記第2高さは、前記ランアウト領域における底部に近接しているウェブと、
前記長手方向の長さに実質的に一致するヌードル長さを有し、前記長手方向に沿って前記ベースフランジおよび前記ウェブの間にて規定されたストリンガー開口を実質的に充填するヌードルと、を備え、
前記ヌードルは、
前記エークリッジ領域および前記トランジション領域の全体において一定の断面領域を有する一方向繊維頂部と、
前記一方向繊維頂部に連結され、複数の積層部を備える積層体底部と、を備え、
前記複数の積層部の各々において、
第1プライ方位を有する第1プライと、前記第1プライに当接し且つ第2プライ方位を有する第2プライと、前記第2プライに当接し且つ前記ヌードル長さのエークリッジ領域に沿った第3プライ方位を有する第3プライと、が存在し、且つ、
前記ヌードル長さの前記トランジション領域に沿って、前記第1プライは、前記第1プライ方位を有し、前記第3プライは、前記第1プライに当接する第3プライ方位を有する、ストリンガー。
Claims (15)
- エークリッジ領域、トランジション領域、およびランアウト領域を規定する長手方向の長さを有するストリンガーであって、
輸送体外皮に連結するように構成された底面を備えるベースフランジと、
前記ベースフランジから前記ベースフランジとは反対側に延びるウェブであって、前記ベースフランジに隣り合う底部と、前記底部とは反対の頂端と、を備えるウェブと、
前記長手方向の長さに実質的に一致するヌードル長さを有し、前記長手方向に沿って前記ベースフランジおよび前記ウェブの間にて規定されたストリンガー開口を実質的に充填するヌードルと、を備え、
前記ヌードルは、
一方向繊維頂部と、
前記一方向繊維頂部に連結され、複数の積層部を備える積層体底部と、を備え、
前記複数の積層部の各々において、
第1プライ方位を有する第1プライと、前記第1プライに当接し且つ第2プライ方位を有する第2プライと、前記第2プライに当接し且つ前記ヌードル長さのエークリッジ領域に沿った第3プライ方位を有する第3プライと、が存在し、且つ、
前記ヌードル長さの前記トランジション領域に沿って、前記第1プライは、前記第1プライ方位を有し、前記第3プライは、前記第1プライに当接する第3プライ方位を有する、ストリンガー。 - 前記積層体底部の前記各積層部は、前記ストリンガーの前記トランジション領域内の位置にて、前記第2プライ方位を有する前記第2プライを終端させる、請求項1に記載のストリンガー。
- 前記ストリンガーの前記エークリッジ領域から前記ストリンガーの前記ランアウト領域に向かって、ヌードル断面部位および弾性率が減少するように、前記複数の積層部は、前記ストリンガーの前記トランジション領域内における異なる位置にて、前記各積層部の前記第2プライを連続的に終端させる、請求項2に記載のストリンガー。
- 前記ストリンガーの前記トランジション領域の中央位置において、前記ヌードルは、第1断面部位を有する一方向繊維頂部を備え、前記第1断面部位は、前記エークリッジ領域における第2断面部位と実質的に同一であり、
前記複数の積層部における第1の約半分は、前記第2プライに当接する前記第1プライと前記第3プライに当接する前記第2プライを備え、
前記複数の積層部における第2の約半分は、前記第3プライに当接する前記第1プライを備える、請求項3に記載のストリンガー。 - 前記ウェブの前記頂端は、第1高さから第2高さへとトリミングされており、前記第1高さは、前記トランジション領域における第1高さ位置における前記頂端におけるものであり、前記第2高さは、前記ランアウト領域における底部に近接している、請求項1ないし4のいずれかに記載のストリンガー。
- 前記ウェブは、前記第1高さから前記第2高さへとトリミングされており、前記ヌードルは、前記第2高さから第3高さへとトリム半径を有する曲線に沿ってトリミングされており、前記第3高さは、前記ベースフランジに近接している、請求項5に記載のストリンガー。
- 前記ヌードルは、前記第3高さにおいて、最小トリム位置から、前記ランアウト領域の端におけるストリンガー終端位置につながっており、
前記ベースフランジは、複数のプライを備え、前記複数のプライの数であるプライ数は、前記トランジション領域において、1つに減少する、請求項6に記載のストリンガー。 - 前記ベースフランジは、複数のプライを備え、前記複数のプライの数であるプライ数は、前記トランジション領域において減少する、請求項1ないし7のいずれかに記載のストリンガー。
- 前記プライ数は、1つに減少する、請求項8に記載のストリンガー。
- 複合ストリンガーおよび複合構造の間の剥離および分離を制御する方法であって、
複合ストリンガーにおけるベースフランジであって、前記複合構造に連結するように構成された底面と、長手方向に沿って、エークリッジ領域と、トランジション領域と、ランアウト領域とを備えるベースフランジを提供することと、
前記ベースフランジから前記ベースフランジとは反対側に延びるウェブであって、前記ベースフランジに隣り合う底部と、前記底部とは反対の頂端とを備え、前記長手方向の長さにおける前記エークリッジ領域、トランジション領域、およびランアウト領域に沿って延びるウェブを提供することと、
前記長手方向長さに実質的に一致するヌードル長さを有するヌードルであって、前記長手方向に沿って前記ベースフランジおよび前記ウェブの間にて規定されたストリンガー開口を実質的に充填するように構成されたヌードルを提供することと、を備え、
前記ヌードルを提供することは、
一方向繊維頂部を提供することと、
複数の積層部を備える積層体底部を提供することと、を備え、
前記複数の積層部の各々を提供することは、
第1プライ方位を有する第1プライを、第2プライ方位を有する第2プライに当接させることと、
前記第2プライを、前記ヌードル長さの前記エークリッジ領域に沿った第3プライ方位を有する第3プライに当接させることと、
前記ヌードル長さの前記トランジション領域内にて、前記第2プライを終端させることと、を備え、
前記制御する方法は、前記ベースフランジの前記底面を前記複合構造の頂面に接合すること、を備える、方法。 - 前記ヌードル長さの前記トランジション領域内にて、前記第2プライを終端させることは、前記ストリンガーの前記エークリッジ領域から前記ストリンガーの前記ランアウト領域に向かって、前記ヌードル断面部位および弾性率が減少するように、前記ストリンガーの前記トランジション領域内における異なる位置にて、前記複数の積層部の各々の前記第2プライを連続的に終端させる、請求項10に記載の方法。
- 前記ストリンガーの前記トランジション領域の中央位置において、前記複数の積層部における第1の約半分は、前記第2プライに当接する前記第1プライと前記第3プライに当接する前記第2プライを備え、
前記複数の積層部における第2の約半分は、前記第3プライに当接する前記第1プライを備える、請求項11に記載の方法。 - 前記ウェブを提供することは、第1高さから第2高さへと前記ウェブの前記頂端をトリミングすることを備え、
前記第1高さは、前記トランジション領域における第1高さ位置における前記頂端におけるものであり、前記第2高さは、前記ランアウト領域における底部に近接している、請求項10ないし12のいずれかに記載の方法。 - 前記ウェブの前記頂端をトリミングすることは、
前記第1高さから前記第2高さへと直線状に前記ウェブの前記頂端をトリミングすることと、
前記第2高さから第3高さへとトリム半径を有する曲線に沿って前記ヌードルをトリミングすることと、を備え、
前記第3高さは、前記ベースフランジに近接している、請求項13に記載の方法。 - 前記ヌードルが、前記第3高さにおいて、最小トリム位置から、前記ランアウト領域の端におけるストリンガー終端位置につながるように、前記ヌードルを提供することを更に備え、
前記ベースフランジを提供することは、複数のプライを提供することと、1つのプライが存在する状態までの間に、前記トランジション領域を介する複数の所定のベースプライドロップ位置において、前記プライを連続的に終端させることと、を備える、請求項13に記載の方法。
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