JP6616089B2 - 複合構造体用のアール状フィラー、アール状フィラーを含む複合構造体、及び、これを形成するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して、複合構造体内の空所を塞ぐために用いられるアール状フィラーに関し、より具体的には、材料特性が周囲の複合構造体の材料特性に一致するアール状フィラー、及び／又は、これを形成するためのシステム及び方法に関する。

複合構造体は、積層構造を含むことが多く、このような積層構造内には、予備含浸（又はプリプレグ）材料などの複合材料のシートが、第１平面又は表面と、第２平面又は表面との間に、折り曲げたり巻いたりすることによって、及び／又は、他の方法で、配置されている。複合材料シートの厚み及び／又は機械的剛性には制約があるため、第１表面と第２表面との間の移行領域では、制約された範囲の屈曲又は曲率半径となり、形状によっては、このように制約された範囲の曲率半径に起因して、複合材料の隣接するシート間に空所領域(void space)又はキャビティー(cavity)が形成される。

このような空所領域は、アール状フィラーなどの充填材料によって、充填又は他の方法で埋めることができる。アール状フィラーは、それに近接する複合材料シートを機械的に支持する構成、及び／又は、複合構造体の硬化中に複合材料のシートが歪む可能性を低減する構成とすることができる。アール状フィラーの存在によって、複合構造体に様々な利点がもたらされる一方で、アール状フィラーの配置(geometry)、断面形状、及び／又は、材料特性と、空所領域を規定している複合材料の配置、断面形状、及び／又、は材料特性との違いが原因で、複合構造体の形成及び／又は硬化中に、複合構造体及び／又はアール状フィラーが歪むおそれがある。従って、アール状フィラーの形状を、空所領域の形状又は所望の形状に厳密に一致させることが望ましいであろう。さらに、アール状フィラーの材料特性を、複合材料のシートの材料特性、及び／又は、これによって形成される複合構造体の材料特性に一致させることも、望ましいであろう。

従来のアール状フィラーは、一本の複合材料を、複数箇所で折り目をつけてアコーディオン状にした後に、所望の最終形状に成形しているものが多い。あるいは、アール状フィラーの中には、複数本の複合材料を上下に積み重ねることによって、複合材料の複数の平行な平面を形成しているものもある。これらのアプローチのいずれも、アール状フィラーの形状及び／又は材料特性を厳密に調整することはできず、形状及び／又は材料特性を周囲の積層材に一致させることもできない。従って、複合構造体用の改良されたアール状フィラー、ならびに、アール状フィラーを製造するための改良されたシステム及び方法が必要とされている。

複合構造体用のアール状フィラー、アール状フィラーを含む複合構造体、ならびにこれを形成する方法が、本明細書に開示されている。当該方法は、複合材料の複数の層によって規定された移行領域内で延びる長状空所領域の横断面形状を特定することと、移行領域の材料特性フィールドを特定すること、とを含む。当該方法は、複数本の複合テープを結合することによって、長状空所領域の横断面形状に一致するアール状フィラー横断面形状を規定し、これによりアール状フィラーを形成することと、複数本の複合テープのそれぞれの複数本の強化用繊維を、少なくとも部分的に、移行領域の材料特性フィールドに基づいて配向すること、とをさらに含む。

いくつかの実施形態において、長状空所領域の横断面形状を特定することは、複合構造体をモデル化すること、及び／又は、長状空所領域の所望の横断面形状を特定することを含む。いくつかの実施形態において、移行領域の材料特性フィールドを特定することは、複合構造体の少なくとも一部をモデル化することを含む。

いくつかの実施形態において、前記配向することは、アール状フィラーの材料特性フィールドが、移行領域の材料特性フィールドに一致するように配向することを含む。いくつかの実施形態において、前記配向することは、アール状フィラーの材料特性フィールドが、材料特性フィールド差の閾値範囲内で、移行領域の材料特性フィールドに一致するように配向すること含む。

いくつかの実施形態において、移行領域の材料特性フィールドを特定することは、移行領域の２次元及び／又は３次元材料特性フィールドを特定することを含む。いくつかの実施形態において、移行領域の材料特性フィールドは、移行領域の剛性フィールド、移行領域の熱膨張係数フィールド、及び／又は、移行領域の応力フィールドを含む。

いくつかの実施形態において、移行領域の材料特性フィールドを特定することは、移行領域内の主要応力領域を特定すること、及び／又は、主要応力領域内の主要応力方向を特定すること、を含む。いくつかの実施形態において、前記配向することは、複数本の複合テープのうちの少なくとも１つが、主要応力領域内に位置するアール状フィラーの一部内で延びる、及び／又は、主要応力方向に少なくとも実質的に平行に延びる繊維軸方向を規定するように、配向することを含む。

いくつかの実施形態において、当該方法は、複数本の複合テープのそれぞれにおける繊維軸方向を、少なくとも部分的に、長状空所領域の横断面形状及び／又は移行領域の材料特性フィールドに基づいて決定すること、をさらに含む。いくつかの実施形態において、当該方法は、複数本の複合テープのぞれぞれの、アール状フィラー内における相対位置を、少なくとも部分的に、長状空所領域の横断面形状及び／又は移行領域の材料特性フィールドに基づいて確定すること、をさらに含む。

いくつかの実施形態において、前記結合することは、アール状フィラーの外面を規定する各複合テープの繊維軸方向が、アール状フィラーの長軸に平行な方向に配向されるように結合することを含む。いくつかの実施形態において、前記結合することは、複数本の複合テープを、成形型の複数の第１開口に挿入することと、複数本の複合テープを成形型内で互いに圧接することによりアール状フィラーを形成することと、成形型の第２開口からアール状フィラーを引き抜くこと、とを含む。いくつかの実施形態において、当該方法は、アール状フィラーを複合構造体内に配置することをさらに含む。

アール状フィラーは、選択的に配向された強化用繊維を有するアール状フィラーを含む。アール状フィラーは、複数本の複合テープを含んでおり、複数本の複合テープのそれぞれは、複数本の強化用繊維を含む。複数本の複合テープのそれぞれにおける複数本の強化用繊維は、移行領域の材料特性フィールドに基づいて選択された繊維軸方向を規定している。

いくつかの実施形態において、アール状フィラーの材料特性フィールドは、移行領域の材料特性フィールドに一致している。いくつかの実施形態において、アール状フィラーの材料特性フィールドは、材料特性フィールド差の閾値範囲内で、移行領域の材料特性フィールドに一致している。

複合構造体は、移行領域内で収束するすることによって長状空所領域を規定している複合材料の複数の層と、アール状フィラーとを含む。いくつかの実施形態において、複合構造体は、航空機及び／又は航空機の一部を含む。

本開示によるアール状フィラーを利用しうる１つ又は複数の複合構造体を含む航空機の例示的且つ非排他的な例を示す概略図である。 本開示による複合構造体の例示的且つ非排他的な例を示す概略図である。 本開示によるアール状フィラーを含みうる及び／又は利用しうる複合構造体の移行領域を示す概略断面図である。 本開示によるシステム及び方法で利用されうる１本の複合テープの概略上面図である。 本開示によるシステム及び方法で利用されうる１本の複合テープの別の概略上面図である。 本開示によるシステム及び方法で利用されうる１本の複合テープの別の概略上面図である。 本開示によるアール状フィラーの断面図である。 本開示によるアール状フィラーを形成するためのシステム、及び／又は、成形型内で結合されて本開示によるアール状フィラーを形成する複合テープの繊維軸方向、を示す概略図である。 本開示による成形型の概略図である。 図９の成形型の別の概略図である。 図９の成形型の別の概略図である。 本開示によるアール状フィラーを形成する方法を示すフローチャートである。

図１〜図１２は、アール状フィラー３９０、アール状フィラー３９０を含む複合構造体３０、及び／又は、アール状フィラーを製造するためのシステム１００及び方法４００、の例を示している。同様の目的、又は少なくとも実質的に同様の目的を果たす要素には、図１〜図１２のそれぞれにおいて同様の符号を付しており、これらの要素については、本明細書において、図１〜図１２のそれぞれを参照して詳しく説明しない場合もある。同様に、図１〜図１２のそれぞれにおいて、すべての要素に符号を付しているわけではないが、これらの要素に関連付けられた参照符号を、一貫性を保つために明細書中で用いる場合もありうる。図１〜図１２のうちの１つ又は複数を参照して説明した要素、コンポーネント、及び／又は、特徴は、本開示の範囲を逸脱することなく、図１〜図１２のいずれかに含めること、及び／又は、図１〜図１２のいずれかに利用すること、が可能である。

概して、ある実施形態（すなわち、ある特定の実施形態）に含まれる可能性が高い要素は、実線で示しており、ある実施形態において任意である要素は、破線で示している。ただし、実線で示した要素がすべての実施形態において必須であるというわけではなく、本開示の範囲を逸脱することなく、実線で示した要素を特定の実施形態から省くことも可能である。

図１は、１つ又は複数の複合構造体３０を含みうる航空機２０の、例示的且つ非排他的な一例を示す概略図である。複合構造体３０は、本開示によるアール状フィラー３９０を含む、及び／又は、利用する。複合構造体３０は、航空機２０の任意の適当な部分を形成している。例示的且つ非排他的な例として、複合構造体３０は、航空機２０のコックピット２１、胴体２２、主翼２３、尾翼２４、垂直安定板２５、水平安定板２６、操縦面２７、及び／又は内装２８における、任意の適当な部分を形成する。

同様に、複合構造体３０は、任意の適当な形状を有することができ、その例示的且つ非排他的な例を、図２に示している。図２の複合構造体は、外板３２及び複数のウェブ３４を含み、これらはそれぞれ、複合材料３１の１つ又は複数のシート、層、及び／又は積層材４８によって形成されている。複合構造体３０は、単一の外板３２を含み、当該外板は、ウェブ３４によって形成された複数のハット補強材（hat stiffeners）３６を備えている。これに代えて、図２に破線で示したように、複合構造体３０は、２つの外板３２を含み、ウェブ３４がこれらの外板の間に延びている構成であってもよい。

複合構造体３０の具体的な構造にかかわらず、外板３２及び／又はウェブ３４は、空所３８を規定しており、このような空所を、本明細書においては、長状空所３８、空所領域３８、及び／又は、長状空所領域３８という場合もある。空所３８は、外板３２とウェブ３４との間の移行領域４０内に、及び／又は、複合構造体３０の第１平面又は表面４２と、第２平面又は表面４４との間の任意の適当な移行領域４０内に、規定される。空所３８は、その内部を延びるアール状フィラー３９０によって、充填又は他の方法で、埋めることができる。アール状フィラー３９０の形状及び／又は１つ又は複数の材料特性は、複合構造体３０の形状及び／又は１つ又は複数の材料特性に影響を与えうる。

図３は、本開示によるアール状フィラー３９０を含む、及び／又は利用する複合構造体３０の移行領域４０の概略断面図である。図３に示すように、移行領域４０は、複合材料３１の第１層５０、複合材料３１の第２層５２、及び、複合材料３１の第３層５４によって規定されている。ただし、他の移行領域４０も本開示の範囲内であり、他の移行領域は、複合材料３１の３つよりも少ない層によって規定された移行領域４０、複合材料３１の３つよりも多い層によって規定された移行領域、及び／又は、複合材料３１の複数の積層された及び／又は重ねられた層によって規定された移行領域、を含む。

図３に示した例示的且つ非排他的例においては、第１層５０と第２層５２とは、移行領域４０内で収束することによって、これらの層の間に第１接触領域５６を規定している。同様に、第２層５２と第３層５４とは、移行領域４０内で収束することによって、これらの層の間に第２接触領域５８を規定している。さらに、第３層５４と第１層５０とは、移行領域４０内で収束することによって、これらの層の間に第３接触領域６０を規定している。図示のように、第１接触領域５６、第２接触領域５８、及び第３接触領域６０は、移行領域４０内に規定された空所領域３８内において、及び／又は、当該空所内に、終結している。

破線で示したように、アール状フィラー３９０は、空所領域３８内で延び、空所３８を実質的に及び／又は完全に埋め、第１層５０、第２層５２及び／又は第３層５４に接触し、第１層５０、第２層５２及び／又は第３層５４に接着及び／又は機能的に固定され、及び／又は、第１層５０、第２層５２、及び／又は第３層５４との界面７０を形成している。空所領域３８及び／又はアール状フィラー３９０は、任意の適当な横断面形状を有する、及び／又は、規定しており、その例示的且つ非排他的な例は、三角形の横断面形状、くさび型の横断面形状、及び／又は、底辺と複数の収束するように傾斜する側辺とを規定する横断面形状、を含む。

第１層５０、第２層５２、及び、第３層５４を、本明細書では、まとめて複合材料３１の層４８といい、これらは、移行領域４０の１つ又は複数の材料特性を有するか、又は規定している。これらの材料特性は、複合構造体３０及び／又は移行領域４０の全体形状及び／又は配置、及び／又は、移行領域４０を規定している複合構造体３０及び／又は層４８の構成材料、によって影響され、及び／又は、これらに基づいて決まる。層４８は、複合材料３１によって形成されており、当該複合材料は、樹脂材料９２によってコーティングされ、及び／又は、包まれ、及び／又は、被覆された、複数の強化用繊維９０を含んでいる。このような状況下で、移行領域４０の材料特性は、層４８内における樹脂材料９２に対する強化用繊維９０の相対的な割合、強化用繊維９０の組成、樹脂材料９２の組成、強化用繊維９０の材料特性、及び／又は、樹脂材料９２の材料特性、及び／又は、層４８内における強化用繊維９０の相対的配向(orientation)、によっても、影響され、及び／又はこれらに基づいて決まる。

一般的に、複合構造体３０及び／又はその移行領域４０の材料特性は、均一でなく、等方性でなく、異方性であり、及び／又は、複合構造体３０及び／又はその移行領域４０内の位置及び／又は方向によって異なる場合がある。例示的且つ非排他的な例として、移行領域４０の材料特性は、上述した層４８の様々な特性のため、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向において異なる。

移行領域４０内の方向によるこのような材料特性の変化は、移行領域４０のための材料特性フィールド(material property field)によって、説明し、及び／又は定量化し、及び／又は表現することができ、任意の適当な方法で特定し、及び／又は、測定することができる。例示的且つ非排他的な例として、移行領域４０を、形成及び／又は作製し、その材料特性を測定することによって、移行領域４０用の材料特性フィールドを特定することができる。別の例示的且つ非排他的な例として、任意の適当な数学的モデル化及び／又は有限要素解析(finite element analysis)などによって、移行領域４０をモデル化することによって、移行領域４０用の材料特性フィールドを確定し、推定し、及び／又は、特定することもできる。

より詳しく説明すると、アール状フィラー３９０は、複数本の複合テープ１６０を含み、及び／又は、これら複数本の複合テープによって形成されており、及び／又は、複数本の複合テープによってもっぱら形成されている。複数本の複合テープ１６０は、アール状フィラー３９０内で、互いに対面接触しており、及び／又は、互いに直接的に対面接触しており、及び／又は、互いに密着しており、及び／又は、互いに圧接している。複数本の複合テープ１６０のそれぞれは、複数本の強化用繊維９０と、樹脂材料９２とを含む。より詳しく説明すると、各複合テープ１６０内の複数本の強化用繊維９０は、概して、繊維配向方向に配置されており、本明細書では、このような繊維配向方向のことを、繊維軸方向及び／又は繊維軸ともいう。本開示によるアール状フィラー３９０においては、複合テープ同士の相対的な配向、及び／又は、各複合テープの繊維軸方向は、移行領域４０用の材料特性フィールドに基づいて選択される。

複数本の複合テープ１６０は、任意の適当な本数の複合テープ１６０を含む。例示的且つ非排他的な例として、複数本の複合テープ１６０は、少なくとも２本、少なくとも４本、少なくとも６本、少なくとも８本、少なくとも１０本、少なくとも１５本、少なくとも２０本、少なくとも３０本、少なくとも４０本、少なくとも５０本、少なくとも６０本、又は少なくとも８０本の複合テープ１６０を含む。複合テープ１６０の本数を、アール状フィラー３９０の長さに沿って変化させることによって、例えば、空所領域３８の横断面積の変化に対応することは、本開示の範囲内である。

アール状フィラー３９０内の複数本の複合テープ１６０は、複数本の複合テープ１６０が互いに同一平面内には位置していない状態となるように配置されている。これに加え、あるいはこれに代えて、複数本の複合テープ１６０は、複数本の複合テープの少なくとも１本が、別の複合テープと物理的に直接接触しているが、当該別の複合テープと同一平面内には位置していない状態となるように、複数の複合テープ１６０を配置してもよい。

より具体的で、例示的且つ非排他的な例として、第１の複合テープ１６０は、第２の（又は、複数本のうちの残り）の複合テープに対して、傾斜角をなすように配置される。これに加え、あるいはこれに代えて、第３の複合テープを、第１及び第２の複合テープに対して、傾斜角をなすように配置してもよい。傾斜角の例示的且つ非排他的な例は、少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、又は、少なくとも４５度を含む。これに加え、あるいはこれに代えて、傾斜角は、９０度未満、８５度未満、８０度未満、７５度未満、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、又は、４０度未満であってもよい。傾斜角は、アール状フィラー３９０の横断面内において（すなわち、Ｘ−Ｙ平面内において）測定することができる。

アール状フィラー３９０を、複数本の複合テープ１６０のみによって形成することは、本開示の範囲内である。例示的且つ非排他的な例として、アール状フィラー３９０は、複数本の複合テープの間に介在する、及び／又は、それらを隔離する別体の樹脂材料及び／又は熱可塑性樹脂を含まなくてもよい。

より詳しく説明すると、複数本の複合テープ１６０は、アール状フィラー３９０の材料特性フィールドが移行領域４０の材料特性フィールドに一致するように、相対配置されている。これは、アール状フィラー３９０の材料特性フィールドが移行領域４０の材料特性フィールドに一致するような傾斜角を規定するように、複数本の複合テープを配置すること、及び／又は、アール状フィラー３９０の材料特性フィールドが移行領域４０の材料特性フィールドに一致するような繊維軸を複合テープが規定するように、複数本の複合テープを選択すること、を含む。

アール状フィラー３９０の材料特性フィールドが、任意の適当な方法で、移行領域４０の材料特性フィールドに一致することは、本開示の範囲内である。例示的且つ非排他的な例として、移行領域４０（又はその層４８）とアール状フィラー３９０との界面７０において、材料特性フィールド差が所定の閾値の範囲内となるように、アール状フィラー３９０の材料特性フィールドが移行領域４０の材料特性フィールドに一致する。例示的且つ非排他的な例として、この材料特性フィールド差の閾値は、界面７０において、移行領域の材料特性フィールドの５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、２．５％未満、又は、１％未満である。

本明細書において、「移行領域４０の材料特性フィールド」、「移行領域の材料特性フィールド」、「アール状フィラー３９０の材料特性フィールド」及び／又は「アール状フィラーの材料特性フィールド」とは、移行領域４０及び／又はアール状フィラー３９０内の位置及び／又は方向に関連した、１つ又は複数の材料特性の大きさ、配向、及び／又は、変化を、それぞれ任意の適当な態様で数学的に表したもののことをいう。（移行領域４０及び／又はアール状フィラー３９０の）材料特性フィールドが、一方向（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向、又は、これは必要ではないがＺ方向）における、（移行領域４０及び／又はアール状フィラー３９０の）１つ又は複数の材料特性を表す１次元材料特性フィールドであることは、本開示の範囲内である。これに加え、あるいはこれに代えて、材料特性フィールドは、２方向、３方向、又は３方向より多い方向における、１つ又は複数の材料特性を表す多次元材料特性であってもよい。例示的且つ非排他的な例として、材料特性フィールドは、空所領域３８に沿って延びる第１方向（すなわちＺ方向）における第１フィールド値、第１方向に垂直な第２方向（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向のうちの一方）における第２フィールド値、及び、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向のうちの他方）における第３フィールド値、を有する。また、材料特性フィールドは、移行領域４０及び／又はアール状フィラー３９０内における複数の異なる位置における１つ又は複数の材料特性を表すものであってもよい。

アール状フィラー３９０の材料特性フィールドが、任意の適当な方向において、移行領域４０の材料特性フィールドと一致することは、本開示の範囲内であり、任意の適当な方向とは、第１方向及び第２方向によって規定される平面、第２方向及び第３方向によって規定される平面、及び／又は、第１方向及び第３方向によって規定される平面内における、第１方向、第２方向、第３方向を含む。これに加え、あるいはこれに代えて、アール状フィラー３９０の材料特性フィールドは、界面７０内の移行領域４０及び／又は界面領域７０内の複数の異なる位置における材料特性フィールドに一致してもよい。

本明細書においては、材料特性フィールドを、材料特性テンソル(material property tensors)、スカラー材料特性フィールド(scalar material property fields)、ベクトル材料特性フィールド(vector material property fields)、材料特性分布(material property distributions)、及び／又は材料特性勾配(material property gradients)と呼ぶ場合もありうる。

移行領域４０の任意の適当な材料特性フィールドを決定することは、本開示の範囲内である。次に、決定した移行領域４０の材料特性フィールドを利用して、移行領域４０がアール状フィラー３９０に及ぼす１つ又は複数の力を、確定、推定、定量化、及び／又は特定し、これによって、アール状フィラー３９０における、各複合テープ１６０内の繊維軸方向を確定及び／又は選択（例えば、複数本の複合テープ間の傾斜角を選択）、アール状フィラー３９０の複数本の複合テープ１６０間の相対的な配向を確定及び／又は選択、及び／又は、アール状フィラー３９０の所望の材料特性フィールドを確定及び／又は選択する。移行領域４０の材料特性フィールドの例示的且つ非排他的な例は、移行領域４０の剛性フィールド、移行領域４０の熱膨張係数フィールド、移行領域４０の応力フィールド、移行領域４０の歪みフィールド、及び／又は、移行領域４０の樹脂収縮フィールド、を含む。アール状フィラー３９０の材料特性フィールドの例示的且つ非排他的な例は、アール状フィラー３９０の剛性フィールド、アール状フィラー３９０の熱膨張係数フィールド、アール状フィラー３９０の応力フィールド、アール状フィラー３９０の歪みフィールド、及び／又は、アール状フィラー３９０の樹脂収縮フィールド、を含む。

移行領域４０の剛性フィールドは、任意の適当な位置、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、移行領域４０の任意の適当な剛性を示す。剛性は、任意の適当なパラメータによって定量化することができ、その例示的且つ非排他的な例は、移行領域の弾性率、移行領域のヤング率、及び／又は、移行領域の剛性率を含む。同様に、アール状フィラー３９０の剛性フィールドは、任意の適当な位置、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、アール状フィラー３９０の任意の適当な剛性を示すものである。

移行領域４０の熱膨張係数フィールドは、任意の適当な位置、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、移行領域４０内の層４８の、熱的に引き起こされる膨張及び／又は収縮を示す。例示的且つ非排他的な例として、層４８は、複合構造体３０の形成中及び／又は硬化中に、大幅に拡大及び／又は収縮する場合があり、移行領域の熱膨張係数フィールドは、この膨張及び／又は収縮を示す。同様に、アール状フィラー３９０の熱膨張係数フィールドは、任意の適当な位置、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、アール状フィラー３９０内の複合テープ１６０の熱的に引き起こされる膨張及び／又は収縮を示す。

移行領域４０の応力フィールドは、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、ある時点及び／又は任意の適当な位置での、移行領域４０内の層４８の応力状態、すなわち残留応力を示す。このような応力状態は、移行領域４０内の層４８の動き（すなわち歪み）及び／又は緩和(relaxation)を引き起こし、これによって、空所領域３８の形状が変化し、及び／又は、アール状フィラー３９０に対して１つ又は複数の力がかかる。例示的且つ非排他的な例として、複合構造体３０の形成後で、且つ硬化の前には、層４８は、残留応力を含んでおり、これらの残留応力が、複合構造体３０の硬化中に緩和される。この緩和によって層４８が動き、これによって、空所領域３８の形状が変化し、及び／又は、アール状フィラー３９０に対して１つ又は複数の力がかかる。同様に、アール状フィラー３９０の応力フィールドは、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、ある時点及び／又は任意の適当な位置での、アール状フィラー３９０内の複合テープ１６０の応力状態又は残留応力を示す。

移行領域４０の材料特性フィールドが、移行領域４０の応力フィールドを含む場合、移行領域４０の応力フィールドは、主要な、重要な、高い、及び／又は、最も高い応力方向８２における、主要な、重要な、高い、及び／又は、最も高い応力領域８０を規定する。このような状況下で、複数本の複合テープのうちの、少なくとも１本の複合テープは、その複数の強化用繊維９０のそれぞれの繊維軸方向１６２が、主要応力領域８０内に位置するか又は当該領域内で延び、且つ、少なくとも実質的に、主要応力方向８２に平行であるか及び／又は平行に延びる状態となるように、配向される。これに加え、あるいはこれに代えて、複数本の複合テープは、アール状フィラー３９０を貫通し且つ主要な応力方向８２に垂直な面が、少なくとも１本の複合テープの複数本の強化用繊維に交差するように、配向してもよい。このような構成によれば、複合構造体３０内のアール状フィラー３９０の亀裂及び／又は割れに対する抵抗性を高めることができる。これに加え、あるいはこれに代えて、アール状フィラー３９０は、空所領域３８の長軸に対して垂直な平面（すなわち、Ｚ軸に対して垂直な平面、及び／又は、Ｘ−Ｙ平面）内に、頂点領域８４を規定しており、複数本の複合テープのうちの少なくとも１本の複合テープが、頂点領域８４内に向く繊維方向を規定していてもよい。

主要応力方向は、移行領域４０内の任意の適当な配向で測定及び／又は規定することができる。例示的且つ非排他的な一例として、主要応力方向は、空所領域３８の長軸に対して垂直（すなわち、Ｚ軸に対して垂直及び／又はＸ−Ｙ平面内）に測定及び／又は規定してもよい。

移行領域４０の歪みフィールドは、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、ある時点及び／又は任意の適当な位置での、移行領域４０内の層４８の歪み状態を示す。このような歪み状態は、時間とともに変化及び／又は緩和し、空所領域３８の形状を再び変化させ、アール状フィラー３９０に１つ又は複数の力を及ぼす。例示的且つ非排他的な一例として、複合構造体３０を硬化することによって、歪み状態に変化が生じる。別の例示的且つ非排他的な一例として、複合構造体３０の動作中及び／又は使用中に、歪みフィールドが変化及び／又は変動し、これによって空所領域３８の形状が変化し、及び／又は、アール状フィラー３９０に１つ又は複数の力がかかる。同様に、アール状フィラー３９０の歪みフィールドは、任意の適当な方向、及び／又は、方向の任意の適当な組み合わせにおける、ある時点及び／又は任意の適当な位置での、アール状フィラー３９０内の複合テープ１６０の歪み状態を示す。

移行領域４０の樹脂収縮フィールドは、複合構造体３０の硬化中などの、任意の適当な時点における、移行領域４０内の樹脂の体積及び／又は位置の変化を示す。このような樹脂の体積及び／又は位置の変化によっても、空所領域３８の形状が変化する。これに加え、あるいはこれに代えて、このような樹脂の体積及び／又は位置の変化によって、移行領域４０の剛性も変化しうる。同様に、アール状フィラー３９０の樹脂収縮フィールドは、ある時点におけるアール状フィラー３９０内の樹脂体積及び／又は位置の変化を示す。

図４〜図６は、本開示のシステム及び方法によって用いられうる複合テープ１６０の概略平面図である。上述したように、各複合テープ１６０は、複数の強化用繊維９０と樹脂材料９２とを含む。樹脂材料９２は、強化用繊維９０を覆う、囲む、及び／又は、包む。強化用繊維９０の例示的且つ非排他的な例は、任意の適当な炭素繊維、チタン繊維、アルミニウム繊維、ガラス繊維、及び／又は金属繊維を含む。樹脂材料９２の例示的且つ非排他的な例は、任意の適当なエポキシ材料及び／又はポリマー材料を含む。

複合テープ１６０は、本開示によるアール状フィラー３９０内に、任意の適当な長さ及び／又は幅を有し、及び／又は、規定している。例示的且つ非排他的な例として、複数本の複合テープ１６０のうちの少なくとも一部は、少なくとも１メートル（ｍ）、少なくとも２ｍ、少なくとも３ｍ、少なくとも４ｍ、少なくとも５ｍ、少なくとも６ｍ、少なくとも７ｍ、少なくとも８ｍ、少なくとも９ｍ、少なくとも１０ｍ、少なくとも１５ｍ、及び／又は少なくとも２０ｍの長さを有する。これに加え、あるいはこれに代えて、長さは、５０ｍ未満、４０ｍ未満、３０ｍ未満、２５ｍ未満、２０ｍ未満、１５ｍ未満、１０ｍ未満、及び／又は５ｍ未満であってもよい。

追加の例示的且つ非排他的な例として、複数本の複合テープ１６０のうちの少なくとも一部は、少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも１１ｍｍ、少なくとも１２ｍｍ、少なくとも１４ｍｍ、少なくとも１６ｍｍ、少なくとも１８ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、及び／又は少なくとも２４ｍｍの幅を有する。これに加え、あるいはこれに代えて、幅は、５０ｍｍ未満、４５ｍｍ未満、４０ｍｍ未満、３５ｍｍ未満、３０ｍｍ未満、２５ｍｍ未満、２０ｍｍ未満、１８ｍｍ未満、１６ｍｍ未満、１４ｍｍ未満、１２ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、８ｍｍ未満、６ｍｍ未満、及び／又は４ｍｍ未満であってもよい。

複数本の複合テープの上記一部は、複数本の複合テープ全体の任意の適当な比率、パーセンテージ、及び／又は割合である。例示的且つ非排他的な例として、複数本の複合テープの上記一部は、少なくとも１本の複合テープ、２本の複合テープ、３本の複合テープ、複数本の複合テープの少なくとも２５％、複数本の複合テープの少なくとも５０％、複数本の複合テープの少なくとも７５％、複数の複合テープの１００％である。

図４〜図６に示すように、各複合テープ１６０の強化用繊維９０（又は繊維９０の長軸）は、繊維軸方向１６２に（ほぼ）沿って、及び／又は、当該方向に（ほぼ）平行に、配置されている。各複合テープ１６０は、本明細書ではアール状フィラー長軸３９２とも呼ばれることもある長軸３９２を規定しており、これは、複合テープ１６０をアール状フィラー３９０内に配置した時に、アール状フィラー３９０の長軸に少なくとも実質的に平行である。繊維軸方向１６２が（図４に示したように）長軸３９２に平行である構成、及び／又は、長軸３９２に対して（図５〜図６に示したように）繊維角１６４をなして配向されている構成は、本開示の範囲内である。上述したように、繊維角は、少なくとも部分的に、移行領域４０の材料特性フィールドに基づいて選択される。

繊維角１６４の、例示的且つ非排他的な例は、少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、及び／又は、少なくとも４５度を含む。これに加え、あるいはこれに代えて、繊維角１６４は、８５度未満、８０度未満、７５度未満、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、及び／又は、４０度未満であってもよい。

図５に破線で示したように、強化用繊維９０は、一本の複合テープ１６０内に２次元的な配列を形成するように配向してもよい。２次元的な配列の例示的且つ非排他的な例は、強化用繊維９０のメッシュ、織物構造、布、及び／又はランダムなアレイを含む。強化用繊維９０が、一本の複合テープ１６０内に３次元的な配列を形成する構成も、本開示の範囲内である。３次元的な配列の例示的且つ非排他的な例は、強化用繊維９０のメッシュ、織物構造、布、ランダムなアレイ、及び／又は、強化用繊維の２つ又はそれ以上の２次元的配列を上下に積み重ねた構成、を含む。

図７は、本開示による、アール状フィラー３９０の断面図である。上述したように、アール状フィラー３９０は、複数本の複合テープ１６０を含む。また、上述したように、複数本の複合テープ１６０のうちの少なくとも一部は、アール状フィラー３９０内の複数本の複合テープ１６０の残りに対して、傾斜角をなして配向されている。

図７は、アール状フィラー３９０内の複合テープ１６０の具体的な相対配向を示している。ただし、説明したように、他の相対配向も、本開示の範囲内であり、これには、例えば、ある移行領域４０の特定の材料特性フィールドに少なくとも部分的に基づいて選択された相対配向もある。さらに、図７は、上述したように、主要応力方向８２を含む及び／又は規定する主要応力領域８０を、移行領域４０が規定していることを示しており、複数本の複合テープ１６０のうちの少なくとも一部は、その強化用繊維９０の繊維軸方向１６２が主要応力方向に少なくとも実質的に平行に延びるように、配向されている。これに加え、あるいはこれに代えて、上述したように、アール状フィラー３９０は、１つ又は複数の頂点領域８４を規定しており、複数本の複合テープのうちの少なくとも一部は、その強化用繊維９０が、頂点領域８４内に向かって及び／又は当該領域内で延びる繊維軸方向１６２を規定するように、配向されている。

図８は、本開示によるアール状フィラー３９０を形成するためのシステム１００の概略図である。図８は、成形型３０６内で結合されることによって、本開示によるアール状フィラー３９０を形成する複合テープ１６０の繊維軸方向１６２、及び／又は、本開示によるアール状フィラー３９０内の複合テープ１６０の傾斜角、を示している。図８において、複数本の複合テープ１６０が、本開示による成形型３０６に供給される。成形型３０６は、本明細書において、アール状フィラー用ダイ３０６とも呼ばれ、複数本の複合テープ１６０が挿入され、複数本の複合テープ１６０を内部で収束させることによって、アール状フィラー３９０を作製及び／又は形成するように構成されている。成形型３０６の例示的且つ非排他的な例が、図９〜図１１に示されており、これらを本明細書で説明する。成形型３０６、及び／又は、成形型３０６を含む、及び／又は、アール状フィラー３９０の形成に利用されるシステム１００、の他の例示的且つ非排他的な例は、米国特許出願公開第２０１４／００３４２３６号に開示されており、そのすべての開示は、参照によって本願に含まれる。

上述したように、各複合テープ１６０は、複数の強化用繊維９０と樹脂材料９２とを含む。また、上述したように、各複合テープ１６０の複数の強化用繊維９０は、その長軸３９２に対して任意の適当な繊維角１６４をなすように配向されている。本明細書では、複合テープ１６０が結合されてアール状フィラー３９０が形成された状態では、長軸３９２を、アール状フィラー長軸３９２とも呼ぶ。これは、図８に符号１６４にて示されており、同図には、図示のように強化用繊維９０を含む様々な複合テープ１６０の概略断面図が示されている。符号１６６で示したように、繊維角１６４は、０度（すなわち、繊維軸方向１６２が長軸３９２に平行）であってもよい。このような状態では、繊維９０は、断面がやや円形に見え、及び／又は、比較的小さい断面積を規定しうる。

これに加え、あるいはこれに代えて、符号１６８で示したように、繊維角１６４は、０度と９０度との間の有限の角度、例えば４５度（すなわち、繊維軸方向１６２と長軸３９２とが、互いの間に４５度の繊維角１６４を規定）であってもよい。このような状態では、繊維９０は、断面がより楕円に見え、及び／又は、比較的大きな断面積を規定する。

これに加え、あるいはこれに代えて、符号１７０で示したように、繊維角１６４は、約９０度（すなわち、繊維軸方向１６２と長軸３９２とが、互いの間に９０度の繊維角１６４を規定）であってもよい。このような状態では、繊維９０は、断面が線形に見える。

図９〜図１１は、本開示による成形型３０６の概略図である。成形型３０６は、第１面３３２及び第２面３３４を規定する成形型本体３３０を含む。図９〜図１０に示すように、第１面３３２は、複数本の複合テープ１６０（図８参照）が挿入されるように構成された複数の第１開口３３６を規定している。図１０に示すように、複数の第１開口は、複数本の複合テープ１６０を、成形型本体３３０内に規定された複数の溝３４０内に導く。複数の溝３４０は、成形型本体３３０内で互いに収束しており、複数本の複合テープ１６０が、図１１に示すように第２面３３４に規定された第２開口３３８を通って成形型３０６から出る前に、これらの複合テープを成形型本体３３０内で互いに接触及び／又は圧接させるようになっている。

図１２は、本開示による複合構造体用のアール状フィラーを形成する方法４００を示すフローチャートである。複合構造体は、複合材料の複数の層を含んでおり、これらの層は、移行領域内で収束することによって長状空所領域を規定している。アール状フィラーは、長状空所領域内で延びるように、及び／又は、長状空所領域を規定する複合材料の複数の層の一部を支持するように、構成されている。方法４００は、４１０においてアール状フィラーをモデル化すること、及び／又は、４２０において移行領域をモデル化すること、を含みうる。方法４００は、４３０において長状空所領域の横断面形状を特定すること、及び、４４０において移行領域の材料特性フィールドを特定すること、を含む。方法４００は、さらに、４５０においてアール状フィラーを規定する複数本の複合テープの特性を決定すること、及び／又は、４６０において複合テープの積層体を形成すること、を含みうる。方法４００は、４７０においてアール状フィラーを形成することをさらに含み、４８０において複合構造体内にアール状フィラーを配置することを含みうる。

４１０においてアール状フィラーをモデル化することは、アール状フィラーの任意の適当な特性をモデル化、確定、及び／又は、特定することを含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４１０におけるモデル化は、アール状フィラーの材料特性フィールドをモデル化することを含みうる。アール状フィラーの材料特性フィールドの例示的且つ非排他的な例は、アール状フィラーの剛性フィールド、アール状フィラーの熱膨張係数フィールド、アール状フィラーの応力フィールド、及び／又は、アール状フィラー３９０の樹脂収縮フィールドを含む。４１０におけるモデル化が、任意の適当な方法によるモデル化を含みうることは、本開示の範囲内である。例示的且つ非排他的な例として、４１０におけるモデル化は、アール状フィラーの数学的モデル化及び／又はアール状フィラーの有限要素解析を含みうる。

４２０における移行領域のモデル化は、移行領域の任意の適当な特性をモデル化、確定、及び／又は、特定することを含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４２０におけるモデル化は、移行領域の材料特性フィールドをモデル化することを含み、これによって、例えば、４４０における特定を可能、及び／又は、容易にする。

４２０におけるモデル化が、任意の適当な条件下で、複合構造体の任意の適当な部分をモデル化することを含みうることは、本開示の範囲内である。例示的且つ非排他的な例として、４２０におけるモデル化は、移行領域をモデル化すること、移行領域の硬化をモデル化すること、複合構造体の動作中に移行領域をモデル化すること、複合構造体をモデル化すること、複合構造体の硬化をモデル化すること、及び／又は、複合構造体の動作中に複合構造体をモデル化すること、を含みうる。

４３０において長状空所領域の横断面形状を特定することは、任意の適当な方法で、長状空所領域の横断面形状を特定することを含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４３０における特定は、複合構造体、移行領域、及び／又は、長状空所領域をモデル化することを含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４３０における特定は、長状空所領域を測定することを含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４３０における特定は、長状空所領域の所望の横断面形状を確定すること、及び／又は、特定することを含みうる。

４４０において移行領域の材料特性フィールドを特定することは、任意の適当な方法で、移行領域の任意の適当な材料特性フィールドを特定することを含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４４０における特定は、例えば４２０におけるモデル化によって、複合構造体、移行領域、及び／又は、長状空所領域をモデル化することを含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４４０における特定は、移行領域の材料特性フィールドを測定することを含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４４０における特定は、移行領域の所望の材料特性フィールドを確定すること、及び／又は、特定することを含む。

４４０における特定が、任意の適当な寸法、寸法の組み合わせ、方向、及び／又は、方向の組み合わせにおいて、移行領域の任意の適当な材料特性フィールドを特定することを含みうることは、本開示の範囲内である。移行領域の材料特性フィールドの例示的且つ非排他的な例は、移行領域の剛性フィールド、移行領域の熱膨張係数フィールド、移行領域の応力フィールド、及び／又は、移行領域の樹脂収縮フィールドを含む。

４４０における特定は、移行領域の１次元材料特性フィールドを特定すること、移行領域の２次元材料特性フィールドを特定すること、及び／又は、移行領域の３次元材料特性フィールドを特定すること、を含みうる。より具体的ではあるが例示的且つ非排他的な一例として、４４０における特定は、長状空所領域に沿って延びる第１方向における移行領域の材料特性フィールドの第１フィールド値を特定すること、第１方向に垂直な第２方向における移行領域の材料特性フィールドの第２フィールド値を特定すること、及び／又は、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向における移行領域の材料特性フィールドの第３フィールド値を特定すること、を含みうる。より具体的ではあるが例示的且つ非排他的な別の例として、４４０における特定は、移行領域内の様々な位置における材料特性フィールドの値のアレイ及び／又はグリッド(array or grid of values)を確定することを含みうる。

これに加え、あるいはこれに代えて、４４０における特定は、移行領域における主要応力領域を特定すること、及び／又は、主要応力領域内の主要応力方向を特定すること、をさらに含みうる。主要応力領域は、移行領域内における、最も大きい応力及び／又は応力閾値よりも大きい応力を有する部分を指すか、及び／又は、当該部分を含む。主要応力方向は、主要応力領域内で応力がかかる方向又は平均方向である。

４５０において複数本の複合テープの特性を決定することは、複数本の複合テープの任意の適当な部分の任意の適当な特性を決定及び／又は確定することを含みうる。４５０における決定は、任意の適当な基準に基づいて、方法４００における任意の適当な時点で、例えば、４７０における形成の前に、行うことができる。

例示的且つ非排他的な例として、４５０における決定は、複数本の複合テープのそれぞれの幅を、少なくとも部分的に、長状空所領域の横断面形状及び／又は移行領域の材料特性フィールドに基づいて、決定及び／又は確定することを含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４５０における決定は、複数本の複合テープのそれぞれの厚みを、少なくとも部分的に、長状空所領域の横断面形状及び／又は移行領域の材料特性フィールドに基づいて、決定及び／又は確定することを含みうる。

例示的且つ非排他的な別の例として、４５０における特定は、複数本の複合テープのそれぞれの繊維軸方向を、少なくとも部分的に、長状空所領域の横断面形状及び／又は移行領域の材料特性フィールドに基づいて、決定及び／又は確定することも含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４５０における特定は、アール状フィラー内における複数本の複合テープのそれぞれの相対位置を、少なくとも部分的に、長状空所領域の横断面形状及び／又は移行領域の材料特性フィールドに基づいて、決定及び／又は確定することを含みうる。

４６０において複合テープの積層体を形成することは、例えば、２本又はそれ以上の複合テープを含む任意の適当な積層体を形成することを含み、４７０における形成の前に行われる。例示的且つ非排他的な例として、複合テープの積層体は、第１の繊維軸方向を規定する第１複合テープと、第１の繊維軸方向とは異なる第２の繊維軸方向を規定する第２複合テープとを含みうる。より具体的ではあるが例示的且つ非排他的な一例として、第１の繊維軸方向は、少なくとも実質的に、当該複合テープの長軸に平行である（すなわち、第１の繊維軸方向は、図４に示したように０度の繊維角で配向されている）一方、第２の繊維軸方向は、少なくとも実質的に、当該複合テープの長軸に垂直である（すなわち、第２の繊維軸方向は、図６に示したように、９０度の繊維角で配向されている）。この構成によれば、第２複合テープをせん断することなく、４７０における形成を、プルトルージョン法(pultrusion process)を用いて行うことができる。

４７０におけるアール状フィラーの形成は、任意の適当な方法でアール状フィラーを形成することを含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４７０における形成は、４７２において、複数本の複合テープを結合することによって、長状空所領域の横断面形状に一致するアール状フィラー横断面形状を規定することを含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４７０における形成は、４７４において、複数本の複合テープのそれぞれにおける複数本の強化用繊維を、少なくとも部分的に、移行領域の材料特性フィールドに基づいて配向することを含みうる。複数本の複合テープは、それぞれが、複数本の強化用繊維と、樹脂材料とを含んでおり、複数本の複合テープのそれぞれにおける複数本の強化用繊維は、それぞれ繊維軸方向を規定している。

４７２における結合は、任意の適当な方法による結合を含み、アール状フィラーの長軸に平行な繊維軸方向を有する又は規定する複合テープによって、アール状フィラーの外面が規定されるように、結合することを含みうる。例示的且つ非排他的な例として、４７２における結合は、プルトルージョン法による結合を含みうる。例示的且つ非排他的な別の例として、４７２における結合は、プレス成形プロセスによる結合も含みうる。

より具体的ではあるが例示的且つ非排他的な一例として、４７２における結合は、複数本の複合テープを、成形型の第１面の複数の第１開口に挿入すること、成形型内で複数本の複合テープを互いに圧接することによってアール状フィラーを形成すること、及び、成形型の第２面の（１つの）第２開口からアール状フィラーを引き抜くこと、を含みうる。この場合、４７２における結合は、挿入、圧接、引き抜きが同時に行われる、少なくとも実質的に連続するプロセスである。成形型は、複数の第１開口と、第２開口との間に延びる複数の溝を規定しており、４７４における配向は、複数の溝の相対配置を選択すること、例えば、成形型を選択すること、及び／又は、成形型内の複数の溝の配置を選択すること、を含みうる。

４７４における配向は、アール状フィラーの材料特性フィールドが、移行領域の材料特性フィールドに一致するか、及び／又は基づくように配向することを含みうる。これは、移行領域とアール状フィラーとの界面において、所定の材料特性フィールド差閾値の範囲内となるように、アール状フィラーの材料特性フィールドが、移行領域の材料特性フィールドに一致するよう、配向することを含みうる。材料特性フィールド差閾値の例示的且つ非排他的な例は、本明細書に開示されている。

４４０における特定が、主要応力領域及び／又は主要応力方向を特定することを含む場合、４７４における配向は、複数本の複合テープのうちの少なくとも１つが、主要応力領域内に位置するアール状フィラーの一部内で延びる繊維軸方向、及び／又は、主要応力方向に少なくとも実質的に平行な繊維軸方向を規定するように配向することも含みうる。方法４００が、４１０におけるモデル化及び／又は４２０におけるモデル化を含む場合、４７４における配向は、少なくとも部分的に、４１０におけるモデル化及び／又は４２０におけるモデル化に基づいて配向することを含みうる。

４８０において、複合構造体内にアール状フィラーを配置することは、複合構造体内にアール状フィラーを配置及び／又は設置することを含みうる。これは、アール状フィラーが、長状空所領域内に延びるように、及び／又は、長状空所領域を規定している複合材料の複数の層に接触するように、配置及び／又は設置することを含みうる。方法４００が、４８０における配置に続いて、複合構造体を加熱及び／又は硬化することを含みうることは、本開示の範囲内である。

本開示による発明の要旨の例示的且つ非排他的な例は、以下に列記の項に記載されている。

Ａ１ 複合構造体用のアール状フィラーを形成する方法であって、前記複合構造体は、複合材料の複数の層を含み、前記複数の層は、移行領域内で収束することによって長状空所領域を規定しており、前記アール状フィラーは、前記長状空所領域内で延びるように構成されており、当該方法は、
前記長状空所領域の横断面形状を特定することと、
前記移行領域の材料特性フィールドを特定することと、
前記アール状フィラーを形成すること、とを含み、前記形成することは、
複数本の複合テープを結合するにあたり、前記複数本の複合テープのそれぞれは、複数本の強化用繊維、及び樹脂材料を含み、前記複数本の複合テープのそれぞれは、繊維軸方向を規定しているものを用いて、前記長状空所領域の前記横断面形状に一致するアール状フィラー横断面形状を規定すること；
前記複数本の複合テープのそれぞれの前記複数本の強化用繊維を、少なくとも部分的に、前記移行領域の前記材料特性フィールドに基づいて配向することと；を含む、方法。

Ａ２ 前記長状空所領域の前記横断面形状を特定することは、前記複合構造体をモデル化すること、及び、前記長状空所領域の所望の横断面形状を特定すること、の少なくとも一方を含む、項Ａ１に記載の方法。

Ａ３ 前記移行領域の前記材料特性フィールドを特定することは、前記移行領域をモデル化すること、前記移行領域の硬化をモデル化すること、前記複合構造体の動作中に前記移行領域をモデル化すること、前記複合構造体をモデル化すること、前記複合構造体の硬化をモデル化すること、及び、前記複合構造体の動作中に前記複合構造体をモデル化すること、の少なくとも１つを含む、項Ａ１及びＡ２のいずれかに記載の方法。

Ａ４ 前記配向することは、前記アール状フィラーの材料特性フィールドが、
（ｉ）前記移行領域の前記材料特性フィールドに一致する、及び、
（ｉｉ）前記移行領域と前記アール状フィラーとの界面において、材料特性フィールド差の閾値範囲内で、前記移行領域の前記材料特性フィールドに一致する、
の少なくとも一方となるように、配向することを含む、項Ａ１〜Ａ３のいずれかに記載の方法。

Ａ５ 前記材料特性フィールド差の閾値は、前記移行領域の前記材料特性フィールドの５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、２．５％未満、又は１％未満である、項Ａ４に記載の方法。

Ａ６ 前記移行領域の前記材料特性フィールドを特定することは、前記移行領域の２次元材料特性フィールドを特定すること、及び、前記移行領域の３次元材料特性フィールドを特定すること、の少なくとも一方を含む、項Ａ１〜Ａ５のいずれかに記載の方法。

Ａ７ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記長状空所領域に沿って延びる第１方向における第１フィールド値、前記第１方向に垂直な第２方向における第２フィールド値、及び、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向における第３フィールド値を有する、項Ａ１〜Ａ６のいずれかに記載の方法。

Ａ８ 前記移行領域の前記材料特性フィールドを特定することは、前記第１フィールド値、前記第２フィールド値、及び、前記第３フィールド値のうちの少なくとも２つ、及び、任意にはすべて、を特定することを含む、項Ａ７に記載の方法。

Ａ９ 前記移行領域の前記材料特性フィールドを特定することは、前記第２フィールド値及び前記第３フィールド値を特定することを含む、項Ａ７〜Ａ８のいずれかに記載の方法。

Ａ１０ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の剛性フィールドを含み、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの剛性フィールドを含む、項Ａ１〜Ａ９のいずれかに記載の方法。

Ａ１１ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の熱膨張係数フィールドを含み、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの熱膨張係数フィールドを含む、項Ａ１〜Ａ１０のいずれかに記載の方法。

Ａ１２ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の応力フィールドを含み、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの応力フィールドを含む、項Ａ１〜Ａ１１のいずれかに記載の方法。

Ａ１３ 前記移行領域の前記材料特性フィールドを特定することは、前記移行領域内の主要応力領域を特定すること、及び、前記主要応力領域内の主要応力方向を特定すること、を含み、さらに、前記配向することは、前記複数本の複合テープのうちの少なくとも１つが、前記主要応力領域内に位置する前記アール状フィラーの一部内で延び、且つ、前記主要応力方向に少なくとも実質的に平行な繊維軸方向を規定するように、配向することを含む、項Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の方法。

Ａ１４ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の樹脂収縮フィールドを含み、当該樹脂収縮フィールドは、前記複合構造体の硬化中における前記複合材料の複数の層内の樹脂材料の収縮に対応するものであり、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの樹脂収縮フィールドを含み、当該樹脂収縮フィールドは、前記複合構造体の硬化中における前記アール状フィラー内の樹脂材料の収縮に対応するものである、項Ａ１〜Ａ１３のいずれかに記載の方法。

Ａ１５ 前記方法は、前記アール状フィラーをモデル化することをさらに含み、前記配向することは、前記モデル化に基づいて配向することを含む、項Ａ１〜Ａ１４のいずれかに記載の方法。

Ａ１６ 前記方法は、前記結合することの前に、前記複数本の複合テープのそれぞれの幅を、少なくとも部分的に、前記長状空所領域の前記横断面形状及び前記移行領域の前記材料特性フィールドの少なくとも１つに基づいて決定すること、をさらに含む、項Ａ１〜Ａ１５のいずれかに記載の方法。

Ａ１７ 前記方法は、前記結合することの前に、前記複数本の複合テープのそれぞれの厚みを、少なくとも部分的に、前記長状空所領域の前記横断面形状及び前記移行領域の前記材料特性フィールドの少なくとも１つに基づいて決定すること、をさらに含む、項Ａ１〜Ａ１６のいずれかに記載の方法。

Ａ１８ 前記方法は、前記結合することの前に、前記複数本の複合テープのそれぞれにおける前記繊維軸方向を、少なくとも部分的に、前記長状空所領域の前記横断面形状及び前記移行領域の前記材料特性フィールドの少なくとも１つに基づいて決定すること、をさらに含む、項Ａ１〜Ａ１７のいずれかに記載の方法。

Ａ１９ 前記方法は、前記結合することの前に、前記複数本の複合テープのぞれぞれの、前記アール状フィラー内における相対位置を、少なくとも部分的に、前記長状空所領域の前記横断面形状及び前記移行領域の前記材料特性フィールドの少なくとも１つに基づいて確定すること、をさらに含む、項Ａ１〜Ａ１８のいずれかに記載の方法。

Ａ２０ 前記方法は、前記結合することの前に、少なくとも第１複合テープと第２複合テープとを含む複合テープの積層体を形成すること、をさらに含み、前記第１複合テープの第１繊維軸方向は、前記第２複合テープの第２繊維軸方向とは異なる、項Ａ１〜Ａ１９のいずれかに記載の方法。

Ａ２１ 前記結合することは、前記アール状フィラーの外面を規定する前記複数本の複合テープのそれぞれが、前記アール状フィラーの長軸に平行な繊維軸方向を規定するように結合することを含む、項Ａ１〜Ａ２０のいずれかに記載の方法。

Ａ２２ 前記結合することは、プルトルージョン法によって結合することを含む、項Ａ１〜Ａ２１のいずれかに記載の方法。

Ａ２３ 前記結合することは、プレス成形プロセスによって結合することを含む、項Ａ１〜Ａ２２のいずれかに記載の方法。

Ａ２４ 前記結合することは、
（ｉ）前記複数本の複合テープを、成形型の第１面の複数の第１開口に挿入することと、
（ｉｉ）前記複数本の複合テープを前記成形型内で互いに圧接することによりアール状フィラーを形成することと、
（ｉｉｉ）前記成形型の第２面の第２開口から前記アール状フィラーを引き抜くこと、とを含み、前記挿入すること、前記圧接すること、及び、前記引き抜くことは、同時に行われる、項Ａ１〜Ａ２３のいずれかに記載の方法。

Ａ２５ 前記成形型は、前記複数の第１開口と、第２開口との間で延びる複数の溝を規定しており、さらに、前記配向することは、前記複数の溝の相対配向を選択することを含む、項Ａ２４に記載の方法。

Ａ２６ 前記方法は、前記複合構造体内に前記アール状フィラーを配置することをさらに含む、項Ａ１〜Ａ２５のいずれかに記載の方法。

Ｂ１ 複合構造体用のアール状フィラーであって、前記複合構造体は、複合材料の複数の層を含んでおり、前記複数の層は、移行領域内で収束することによって長状空所領域を規定しており、前記複合材料の前記複数の層は、前記移行領域の材料特性フィールドを規定しており、さらに、前記アール状フィラーは、前記長状空所領域内に延びるように構成されており、前記アール状フィラーは、
複数本の複合テープを含んでおり、
前記複数本の複合テープは、それぞれ、複数本の強化用繊維、及び樹脂材料を含んでおり、
前記複数本の複合テープのそれぞれにおける前記複数本の強化用繊維は、繊維軸方向を規定しており、
前記複数本の複合テープのそれぞれは、少なくとも部分的に、前記移行領域の前記材料特性フィールドに基づいて選択された繊維軸方向を規定する、アール状フィラー。

Ｂ２ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の２次元材料特性フィールド及び前記移行領域の３次元材料特性フィールドの少なくとも１つである、項Ｂ１に記載のアール状フィラー。

Ｂ３ 前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、
（ｉ）前記移行領域の前記材料特性フィールドに一致する、及び、
（ｉｉ）前記移行領域と前記アール状フィラーとの界面において、材料特性フィールド差の閾値範囲内で、前記移行領域の前記材料特性フィールドに一致する、
の少なくとも一方である、項Ｂ１〜Ｂ２のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ４ 前記材料特性フィールド差の閾値は、前記移行領域の前記材料特性フィールドの５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、２．５％未満、又は１％未満である、項Ｂ６に記載のアール状フィラー。

Ｂ５ 前記アール状フィラーの前記材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの２次元材料特性フィールド、及び、前記アール状フィラーの３次元材料特性フィールドの少なくとも１つである、項Ｂ３〜Ｂ４のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ６ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記長状空所領域に沿って延びる第１方向における第１フィールド値、前記第１方向に垂直な第２方向における第２フィールド値、及び、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向における第３フィールド値を有する、項Ｂ３〜Ｂ５のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ７ 前記アール状フィラーの前記材料特性フィールドは、前記第１方向、前記第２方向、及び、前記第３方向のうちの少なくとも２つ、及び、任意にはすべて、において、前記移行領域の前記材料特性フィールドに一致する、項Ｂ６に記載のアール状フィラー。

Ｂ８ 前記アール状フィラーの前記材料特性フィールドは、前記第２方向及び前記第３方向において、前記移行領域の前記材料特性フィールドに一致する、項Ｂ６〜Ｂ７のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ９ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の剛性フィールドを含み、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの剛性フィールドを含む、項Ｂ１〜Ｂ８のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１０ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の熱膨張係数フィールドを含み、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの熱膨張係数フィールドを含む、項Ｂ１〜Ｂ９のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１１ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の応力フィールドを含み、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの応力フィールドを含む、項Ｂ１〜Ｂ１０のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１２ 前記移行領域の前記応力フィールドは、前記移行領域内の主要応力領域及び前記主要応力領域内の主要応力方向を規定する、項Ｂ１１に記載のアール状フィラー。

Ｂ１３ 前記複数本の複合テープのうちの少なくとも１つが、前記主要応力領域内に位置する前記アール状フィラーの一部内で延び、且つ、前記主要応力方向に少なくとも実質的に平行な繊維軸方向を規定する、項Ｂ１２に記載のアール状フィラー。

Ｂ１４ 前記主要応力方向は、前記長状空所領域の長軸に垂直に測定される、項Ｂ１２〜Ｂ１３のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１５ 前記アール状フィラーを通って延び、前記主要応力方向に垂直な平面は、前記複数本の複合テープのうちの少なくとも１つにおける前記複数本の強化用繊維に交差する、項Ｂ１２〜Ｂ１４のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１６ 前記アール状フィラーは、前記アール状フィラーの長軸に垂直な平面内に頂点領域を規定しており、前記複数本の複合テープのうちの少なくとも１つは、前記頂点領域内に向く繊維軸方向を規定している、項Ｂ１〜Ｂ１５のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１７ 前記移行領域の前記材料特性フィールドは、前記移行領域の樹脂収縮フィールドを含み、当該樹脂収縮フィールドは、前記複合構造体の硬化中における前記複合材料の複数の層内の樹脂材料の収縮を示すものであり、任意には、前記アール状フィラーの材料特性フィールドは、前記アール状フィラーの樹脂収縮フィールドを含み、当該樹脂収縮フィールドは、前記複合構造体の硬化中における前記アール状フィラー内の樹脂材料の収縮を示すものである、項Ｂ１〜Ｂ１６のいずれかに記載の方法。

Ｂ１８ 前記複数本の複合テープは、前記アール状フィラー内で互いに物理的に接触している、項Ｂ１〜Ｂ１７のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ１９ 前記アール状フィラーは、前記長状空所領域を、少なくとも実質的に埋めており、任意には完全に埋めている、項Ｂ１〜Ｂ１８のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２０ 前記複合材料の複数の層は、複合材料の第１層、複合材料の第２層、及び、複合材料の第３層を含み、複合材料の前記第１層と複合材料の前記第２層とは、互いの間に第１接触領域を規定しており、複合材料の前記第２層と複合材料の前記第３層とは、互いの間に第２接触領域を規定しており、複合材料の前記第３層と複合材料の前記第１層とは、互いの間に第３接触領域を規定しており、さらに、前記第１接触領域、前記第２接触領域、及び、前記第３接触領域は、前記長状空所領域内で終結している、項Ｂ１〜Ｂ１９のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２１ 前記複数本の複合テープは、互いに同一平面内には位置しない、項Ｂ１〜Ｂ２０のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２２ 前記複数本の複合テープのうちの少なくとも１つの複合テープは、前記複数本の複合テープのうちの別の１つと直接物理的に接触しており、且つ、同一平面内には位置しない、項Ｂ１〜Ｂ２１のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２３ 前記アール状フィラーは、前記複数本の複合テープを互いに隔てる別体の樹脂材料を含まない、項Ｂ１〜Ｂ２２のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２４ 前記アール状フィラーは、前記複数本の複合テープを互いに隔てる熱可塑性樹脂材料を含まない、項Ｂ１〜Ｂ２３のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２５ 前記複数本の複合テープのうち、少なくとも１つの選択された複合テープは、前記複数本の複合テープの残りの少なくとも一部に対して傾斜角をなして配置されている、項Ｂ１〜Ｂ２４のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２６ 前記選択された長さの複合テープは、第１複合テープであり、前記傾斜角は第１傾斜角であり、さらに、前記アール状フィラーは、前記第１複合テープ及び前記複数本の複合テープの残りの前記一部に対して第２傾斜角をなして配置された、第２複合テープを含む、項Ｂ２５に記載のアール状フィラー。

Ｂ２７ 前記傾斜角は、少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、又は、少なくとも４５度である、項Ｂ２５〜Ｂ２６のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２８ 前記傾斜角は、９０度未満、８５度未満、８０度未満、７５度未満、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、又は、４０度未満である、項Ｂ２５〜Ｂ２７のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ２９ 前記傾斜角は、前記アール状フィラーの横断面において測定される、項Ｂ２５〜Ｂ２８のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３０ 前記アール状フィラーは、三角形の横断面形状、くさび型の横断面形状、及び、底辺と複数の収束するように傾斜する側辺とを規定する横断面形状、の少なくとも１つを規定している、項Ｂ１〜Ｂ２９のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３１ 前記複数本の複合テープは、少なくとも２本、少なくとも４本、少なくとも６本、少なくとも８本、少なくとも１０本、少なくとも１５本、少なくとも２０本、少なくとも３０本、少なくとも４０本、少なくとも５０本、少なくとも６０本、又は、少なくとも８０本の複合テープを含む、項Ｂ１〜Ｂ３０のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３２ 前記アール状フィラーに含まれる複合テープの数は、前記アール状フィラーの長さに沿って変化する、項Ｂ３１に記載のアール状フィラー。

Ｂ３３ 前記複数本の複合テープのそれぞれは、長さ及び幅を規定している、項Ｂ１〜Ｂ３２のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３４ 前記複数本の複合テープのうちの一部の長さは、
（ｉ）少なくとも１メートル（ｍ）、少なくとも２ｍ、少なくとも３ｍ、少なくとも４ｍ、少なくとも５ｍ、少なくとも６ｍ、少なくとも７ｍ、少なくとも８ｍ、少なくとも９ｍ、少なくとも１０ｍ、少なくとも１５ｍ、又は、少なくとも２０ｍ；
（ｉｉ）５０ｍ未満、４０ｍ未満、３０ｍ未満、２５ｍ未満、２０ｍ未満、１５ｍ未満、１０ｍ未満、又は、５ｍ未満；
の少なくとも一方である、項Ｂ３３に記載のアール状フィラー。

Ｂ３５ 前記複数本の複合テープのうちの一部の幅は、
（ｉ）少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも１１ｍｍ、少なくとも１２ｍｍ、少なくとも１４ｍｍ、少なくとも１６ｍｍ、少なくとも１８ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、又は、少なくとも２４ｍｍ；
（ｉｉ）５０ｍｍ未満、４５ｍｍ未満、４０ｍｍ未満、３５ｍｍ未満、３０ｍｍ未満、２５ｍｍ未満、２０ｍｍ未満、１８ｍｍ未満、１６ｍｍ未満、１４ｍｍ未満、１２ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、８ｍｍ未満、６ｍｍ未満、又は、４ｍｍ未満；
の少なくとも一方である、項Ｂ３３〜Ｂ３４のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３６ 前記複数本の複合テープのうちの前記一部は、少なくとも１本の複合テープ、２本の複合テープ、３本の複合テープ、前記複数本の複合テープの少なくとも２５％、前記複数本の複合テープの少なくとも５０％、前記複数本の複合テープの少なくとも７５％、又は、前記複数本の複合テープの１００％を含む、項Ｂ３４〜Ｂ３５のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３７ 前記複数本の強化用繊維は、炭素、チタン、アルミニウム、ガラス、及び、金属の少なくとも１つによって形成されている、項Ｂ１〜Ｂ３６のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３８ 前記複数本の強化用繊維のそれぞれの繊維長軸は、繊維軸方向に実質的に平行であり、前記アール状フィラーは、アール状フィラー長軸を規定しており、さらに、前記繊維軸方向は、アール状フィラー長軸に対して、平行である、及び、繊維角をなして配向されている、のいずれか一方である、項Ｂ１〜Ｂ３７のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ３９ 前記繊維角は、
（ｉ）少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、又は少なくとも４５度；
（ｉｉ）８５度未満、８０度未満、７５度未満、７０度未満、６５度未満、６０度未満、５５度未満、５０度未満、又は４０度未満；
の少なくとも一方の繊維角を含む、項Ｂ３８に記載のアール状フィラー。

Ｂ４０ 前記複数本の強化用繊維は、前記複数本の複合テープの少なくとも一部内に２次元的な配列を形成しており、任意には、前記２次元的な配列は、強化用繊維のメッシュ、織物構造、布、及び、ランダムなアレイの少なくとも１つを含む、項Ｂ１〜Ｂ３９のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｂ４１ 前記複数本の強化用繊維は、前記複数本の複合テープの少なくとも一部内に３次元的な配列を形成しており、任意には、前記３次元的な配列は、強化用繊維のメッシュ、織物構造、布、ランダムなアレイ、及び、強化繊維の２つ又はそれ以上の２次元的配列を上下に積み重ねた構成、の少なくとも１つを含む、項Ｂ１〜Ｂ４０のいずれかに記載のアール状フィラー。

Ｃ１ 移行領域内で収束することによって長状空所領域を規定している、複合材料の複数の層と、
項Ｂ１〜Ｂ４１のいずれかのアール状フィラーとを含み、前記アール状フィラーが前記空所領域内で延びている、複合構造体。

Ｃ２ 前記アール状フィラーが複合材料の前記複数の層に機能的に固定されている、項Ｃ１に記載の複合構造体。

Ｃ３ 前記複合構造体は、航空機、航空機の一部、航空機の胴体、航空機の胴体の一部、航空機の翼、航空機の翼の一部、航空機の安定板、及び、航空機の安定板の一部、の少なくとも１つを含む、項Ｃ１〜Ｃ２のいずれかに記載の複合構造体。

本明細書において、「選択的」又は「選択的に」という用語が、装置の１つもしくは複数のコンポーネント又は要素の、動作、動き、構成、又は他の働きを修飾するものである場合は、そのような特定の動作、動き、構成又は他の働きが、ユーザーが装置の態様又は１つもしくは複数のコンポーネントを操作したことの直接又は間接的な結果であることを意味する。

本明細書において、「適合化されている」及び「構成されている」という用語は、要素、コンポーネント、又は他の要部が、所定の機能を行うように設計及び／又は意図されていることを意味する。従って、「適合化されている」及び「構成されている」という用語の使用は、ある要素、コンポーネント、又は他の要部が、単に所定の機能を行うことが「できる」ということを意味すると解釈されるべきではなく、当該要素、コンポーネント、及び／又は他の要部が、その機能を行うために、具体的に、選択、作製、実施、利用、プログラム、及び／又は設計されていることを意味すると解釈されるべきである。また、特定の機能を行うように適合化されたものとして記載された要素、コンポーネント、及び／又は他の要部が、これに加え、あるいはこれに代えて、当該機能を行うように構成されたものとして記載されること、及び、その逆も、本開示の範囲内である。同様に、特定の機能を行うように構成されたものとして記載された要部が、これに加え、あるいはこれに代えて、当該機能を行うように動作するものとして記載される場合もある。

本明細書に開示した、装置の種々の要素及び方法の工程が、本開示による装置及び方法のすべてである必要はなく、本開示は、本明細書で開示した種々の要素及び工程の新規且つ非自明の組み合わせ及び部分的組み合わせを、すべて含むものである。また、本明細書に開示した種々の要素及び工程の１つ又は複数は、開示された装置又は方法の全体とは切り離された独立した発明の要旨を規定する場合がある。従って、そのような発明の要旨は、本明細書に明白に開示した特定の装置及び方法と関連付けられている必要はなく、そのような発明の要旨は、本明細書に明白に開示されていない装置及び／又は方法に有用性を見出すかもしれない。

Claims (12)

1. 複合構造体（３０）用のアール状フィラー（３９０）を形成する方法（４００）であって、前記複合構造体（３０）は、複合材料（３１）の複数の層を含み、前記複数の層は、移行領域（４０）内で収束することによって長状空所領域（３８）を規定しており、前記アール状フィラー（３９０）は、前記長状空所領域（３８）内で延びるように構成されており、当該方法（４００）は、
   前記長状空所領域（３８）の横断面形状を特定することと、
   前記移行領域（４０）の材料特性勾配を特定することと、
   前記アール状フィラー（３９０）を形成すること、とを含み、
   前記移行領域の材料特性勾配とは、移行領域（４０）及び／又はアール状フィラー３９０内の方向に関連した、少なくとも１つの材料特性の変化を、それぞれ任意の適当な態様で数学的に表したものを含み、
   前記形成することは、
   複数本の複合テープ（１６０）を結合するにあたり、前記複数本の複合テープ（１６０）のそれぞれは、複数本の強化用繊維（９０）、及び樹脂材料（９２）を含み、前記複数本の複合テープ（１６０）のそれぞれは、繊維軸方向（１６２）を規定しているものを用いて、前記長状空所領域（３８）の前記横断面形状に一致するアール部充填物（３９０）横断面形状を規定することと；
   前記複数本の複合テープ（１６０）のそれぞれの前記複数本の強化用繊維（９０）を、少なくとも部分的に、前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配に基づいて配向することと；を含む、方法。
2. 前記長状空所領域（３８）の前記横断面形状を特定することは、前記複合構造体（３０）をモデル化すること、及び、前記長状空所領域（３８）の所望の横断面形状を特定すること、の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法（４００）。
3. 前記配向することは、前記アール状フィラー（３９０）の材料特性勾配が、前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配に一致するように配向することを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
4. 前記配向することは、前記アール状フィラー（３９０）の材料特性勾配が、前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配に対して、前記移行領域（４０）と前記アール状フィラー（３９０）との界面（７０）において、前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配の２０％以内で一致するように、配向することを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
5. 前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配を特定することは、前記移行領域（４０）の２次元材料特性勾配を特定すること、及び、前記移行領域（４０）の３次元材料特性勾配を特定すること、の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法（４００）。
6. 前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配は、前記移行領域（４０）の剛性勾配、前記移行領域（４０）の熱膨張係数勾配、及び、前記移行領域（４０）の応力勾配（８０）のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載の方法（４００）。
7. 前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配を特定することは、前記移行領域（４０）内の主要応力領域（８０）を特定すること、及び、前記主要応力領域（８０）内の主要応力方向（８２）を特定すること、を含み、さらに、前記配向することは、前記複数本の複合テープ（１６０）の少なくとも１つが、前記主要応力領域（８０）内に位置する前記アール状フィラー（３９０）の一部内で延び、且つ、前記主要応力方向（８２）に少なくとも実質的に平行な繊維軸方向（１６２）を規定するように、配向することを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
8. 前記方法（４００）は、前記結合することの前に、前記複数本の複合テープ（１６０）のそれぞれにおける前記繊維軸方向（８２）を、少なくとも部分的に、前記長状空所領域（３８）の前記横断面形状及び前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配の少なくとも１つに基づいて決定すること、をさらに含む、請求項１に記載の方法（４００）。
9. 前記方法（４００）は、前記結合することの前に、前記複数本の複合テープ（１６０）のぞれぞれの、前記アール状フィラー（３９０）内における相対位置を、少なくとも部分的に、前記長状空所領域（３８）の前記横断面形状及び前記移行領域（４０）の前記材料特性勾配の少なくとも１つに基づいて確定すること、をさらに含む、請求項１に記載の方法（４００）。
10. 前記結合することは、前記アール状フィラー（３９０）の外面を規定する前記複数本の複合テープ（１６０）のそれぞれが、前記アール状フィラー（３９０）の長軸（３９２）に平行な繊維軸方向（１６２）を規定するように結合することを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
11. 前記結合することは、
    （ｉ）前記複数本の複合テープ（１６０）を、成形型（３０６）の第１面（３３２）の複数の第１開口（３３６）に挿入することと、
    （ｉｉ）前記複数本の複合テープ（１６０）を前記成形型（３０６）内で互いに圧接することによりアール状フィラー（３９０）を形成することと、
    （ｉｉｉ）前記成形型（３０６）の第２面（３３４）の第２開口（３３８）から前記アール状フィラー（３９０）を引き抜くこと、とを含み、前記挿入すること、前記圧接すること、及び、前記引き抜くことは、同時に行われる、請求項１に記載の方法（４００）。
12. 前記複合構造体（３０）内にアール状フィラー（３９０）を配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法（４００）。