專利名稱：用于增強(qiáng)飛機(jī)機(jī)身的結(jié)構(gòu)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種用于增強(qiáng)飛機(jī)機(jī)身的結(jié)構(gòu)元件，所述結(jié)構(gòu)元件包括由金屬材料， 特別是鋁合金材料或鈦合金材料制成的一件式的增強(qiáng)型材。
背景技術(shù)：
飛機(jī)的機(jī)身單元通常由一個接一個地設(shè)置并且由橫向接縫連接的多個筒形機(jī)身部分制成。每個機(jī)身部分由多個環(huán)形肋增強(qiáng)，所述環(huán)形肋的外表面上鋪設(shè)有機(jī)身單元蒙皮。 為了進(jìn)一步增加機(jī)身部分的穩(wěn)定性，多個增強(qiáng)型材被設(shè)置在機(jī)身單元蒙皮的內(nèi)表面上并在每種情況下均沿機(jī)身部分的縱向彼此平行地延伸。增強(qiáng)型材還通常被設(shè)置為在機(jī)身部分的圓周上以距彼此均勻的間隔分布。
極端負(fù)荷發(fā)生在機(jī)翼連接到機(jī)身單元結(jié)構(gòu)的肋的區(qū)域中的機(jī)身單元中部。甚至更高的負(fù)載發(fā)生在特殊類型的飛機(jī)、例如高翼運(yùn)輸機(jī)中，在高翼運(yùn)輸機(jī)中起落架設(shè)置在機(jī)身的中部區(qū)域中的機(jī)身單元下面。對于此類飛機(jī)，在每次降落過程期間機(jī)身中部均發(fā)生強(qiáng)烈的屈曲，特別是在存在于所述中部中的環(huán)形肋中導(dǎo)致極高的峰值負(fù)載。
因此，特別用于增強(qiáng)這種飛機(jī)類型中的機(jī)身中部的肋和其它增強(qiáng)型材必須具有在多個負(fù)載循環(huán)期間的高耐疲勞性，并且還具有當(dāng)裂紋發(fā)生時的損傷容限性。在本文中，術(shù)語 “損傷容限”意味著裂紋的發(fā)生不會導(dǎo)致部件立即失效，并且裂紋的增長即使不被完全停止也至少被減緩。
降低受到高機(jī)械應(yīng)力的部件中的裂紋增長速度的基本可能方式是增加材料厚度。 然而，這導(dǎo)致增強(qiáng)型材例如肋和支撐件的重量的通常不合理的增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)型材，特別是用于增強(qiáng)飛機(jī)機(jī)身單元的受到高機(jī)械應(yīng)力的區(qū)域中的型材機(jī)身單元結(jié)構(gòu)的肋和支撐件，該增強(qiáng)型材還在多個負(fù)載循環(huán)期間僅呈現(xiàn)緩慢的裂紋增長并因而具有高損傷容限。
該目的通過具有如權(quán)利要求1所述特征的結(jié)構(gòu)元件而獲得。
對增強(qiáng)型材至少在多個區(qū)域中提供帶片，導(dǎo)致高損傷容限以及有利的疲勞特性。 通過附加應(yīng)用的帶片，裂紋例如由于高機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)起的增長即使未被完全停止也至少被顯著地減小。所述增強(qiáng)型材具體為特別用于機(jī)身單元的受到高機(jī)械應(yīng)力的所述區(qū)域中的肋或肋段或直的支撐件。
所述結(jié)構(gòu)元件的有利改進(jìn)提供有所述帶片經(jīng)由接合層被粘合結(jié)合到所述增強(qiáng)型材。
這優(yōu)選地導(dǎo)致所述帶片與所述增強(qiáng)型材之間在整個表面上粘合結(jié)合，從而導(dǎo)致高損傷容限。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu)元件的進(jìn)一步的有利改進(jìn)，所述帶片至少在多個區(qū)域中被鉚接和/ 或螺紋連接到所述增強(qiáng)型材。
由于該構(gòu)造，所述帶片被防止從所述增強(qiáng)型材分離。因?yàn)槿绻鰩词箖H在多個區(qū)域中從所述增強(qiáng)型材分離，所述增強(qiáng)型材的損傷容限性能也將突然減小。
所述結(jié)構(gòu)元件的進(jìn)一步有利改進(jìn)提供有所述帶片由包括一個設(shè)置在另一個上面的多個金屬層和塑料材料層的層狀材料、特別是纖維金屬板制成，所述金屬層和塑料材料層在每種情況中均是交替的。
在由鋁合金材料制成的增強(qiáng)型材的情況中，所述帶片原則上可由高強(qiáng)度的鋁合金、鈦合金或纖維金屬層板，例如Glare 制成。這種類型的纖維金屬層板或?qū)訝畈牧嫌啥鄠€由鋁合金材料制成的薄金屬片或金屬箔制造，所述薄金屬片或金屬箔一個層疊在另一個的上面并且在每種情況中均通過具有低厚度的玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂層在整個表面上彼此粘合結(jié)合。在由鈦合金材料制成的增強(qiáng)型材的情況中，所述帶片還可以由纖維金屬層板制成，該纖維金屬層板由鈦片或鈦箔例如“TiGR”或“TiGra” ( “鈦石墨”纖維金屬層板)構(gòu)成，所述鈦板或鈦箔以交替的方式層疊并且通過碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂層被粘合結(jié)合。
然而，申請人在被提供有帶片的增強(qiáng)型材上實(shí)施的大量負(fù)載測試顯示，用粘合結(jié)合的由纖維金屬層板例如Glare 制成的帶片可獲得的損傷容限性質(zhì)不能通過應(yīng)用由鋁或鈦制成的帶片獲得。同樣在由鈦合金材料制成的增強(qiáng)型材的情況中，通過將由上述纖維金屬層板“TiGr”或“TiGra”制成的帶片粘合結(jié)合到所述增強(qiáng)型材，損傷容限性質(zhì)可被顯著地提尚。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu)元件的進(jìn)一步有利的構(gòu)造，所述金屬層由鋁合金制成，所述塑料材料層由玻璃纖維增強(qiáng)熱固塑料材料制成。
由于由鋁合金制成的層和由玻璃纖維增強(qiáng)熱固塑料材料制成的層以交替的方式層疊，所述層狀材料或纖維金屬層板呈現(xiàn)優(yōu)秀的疲勞特性以及高損傷容限。加入玻璃纖維特別地防止鋁層之間的腐蝕問題。
所述結(jié)構(gòu)元件的進(jìn)一步有利的改進(jìn)提供有所述金屬層由鈦合金制成，所述塑料材料層由碳纖維增強(qiáng)熱固塑料材料、特別是環(huán)氧樹脂制成。
例如由鈦合金材料制造的增強(qiáng)型材，例如肋段或支撐件，可通過在其上粘合結(jié)合由鈦合金材料制成的多個層所構(gòu)成的帶片而被增強(qiáng)，所述多個層在每種情況中通過熱固塑料材料、特別是環(huán)氧樹脂的碳纖維增強(qiáng)層在整個表面上被層疊并粘合結(jié)合。
所述結(jié)構(gòu)元件的進(jìn)一步有利的改進(jìn)提供有所述帶片的材料厚度至少朝所述帶片的一個端部減小。這防止在所述帶片的漸縮或連接區(qū)域中出現(xiàn)缺口應(yīng)力。
所述增強(qiáng)型材的進(jìn)一步有利的構(gòu)造提供有所述接合層由至少一個膠粘層和至少一個預(yù)浸料層制成。
這導(dǎo)致所述增強(qiáng)型材與粘合結(jié)合于其上的所述帶片之間的特別緊密的結(jié)合。所述帶片通常在同時使用壓力和溫度的附加的制造步驟中在壓熱器中被粘合結(jié)合到所述增強(qiáng)型材。
根據(jù)進(jìn)一步的構(gòu)造，提供有所述至少一個膠粘層由熱固塑料材料、特別是環(huán)氧樹脂制成，所述至少一個預(yù)浸料層由纖維增強(qiáng)熱固塑料材料、特別是玻璃纖維增強(qiáng)和/或碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂制成。
所述接合層的質(zhì)量通過將緊湊的膠粘層與至少一個預(yù)浸料層結(jié)合而被進(jìn)一步提尚ο 由于所述膠粘層的這種結(jié)構(gòu)，在所述肋中形成裂紋的情況下，首先獲得的是受控且緩慢的分層。在所述帶片中裂紋的開始也被延遲。為了獲得這些有利的效果，玻璃纖維優(yōu)選橫過裂紋的路徑并平行于主負(fù)載方向延伸。發(fā)生的分層越少，所述肋所保持的殘余負(fù)載承受能力越多。
所述結(jié)構(gòu)元件的進(jìn)一步有利的構(gòu)造在所附權(quán)利要求書中給出。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件的示意性剖視圖。
圖2為損傷容限結(jié)構(gòu)元件的工作模式的基本圖示。
圖3表示帶片的一實(shí)施例。
圖4表示肋段形式的增強(qiáng)型材，根據(jù)圖3的帶片被粘合結(jié)合到該增強(qiáng)型材的內(nèi)法
ΛΑ *. ο 圖5為根據(jù)圖3所示帶片的兩個端部區(qū)域的細(xì)部剖視圖。
圖6為理論上比較三種不同帶片材料的損傷容限效果的圖表。
具體實(shí)施例方式在附圖中，相似的附圖標(biāo)記在每個方案中代表相似的構(gòu)造元件。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件的示意性橫截面。結(jié)構(gòu)元件1特別包括增強(qiáng)型材2， 增強(qiáng)型材2在圖1中以示例的方式被構(gòu)造為用于增強(qiáng)飛機(jī)的機(jī)身單元(未示出)的肋段3。 肋段3由合適的高強(qiáng)度鋁合金材料制造并具有雙T形橫截面幾何形狀?？商鎿Q地，肋段3可具有U形或L形橫截面幾何形狀。肋段3可例如通過銑削、鍛造或模壓由一件式固體鋁合金材料制成。根據(jù)本發(fā)明，肋段3的內(nèi)法蘭4在整個表面上被結(jié)合到帶片5。根據(jù)本發(fā)明， 帶片5理想地幾乎阻止內(nèi)法蘭中的裂紋的擴(kuò)展。
帶片5在整個表面上經(jīng)由接合層6被粘合結(jié)合到肋段3的內(nèi)法蘭4。對于由鋁合金制成的肋段3來說，帶片5本身優(yōu)選由層狀材料7或纖維金屬層板比如Glare 制成。
對于由鈦合金制成的肋3或肋段的來說，帶片5可替換地能夠由纖維金屬層板例如“TiGr”或“TiGra”制成，“TiGr”或“TiGra”通過一連串的鈦箔和鈦片層來構(gòu)造，所述鈦箔和鈦板層在每種情況下均在整個表面上通過碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂被彼此粘合結(jié)合。
在圖示的示例中，層狀材料7包括在每種情況下均在整個表面上被粘合結(jié)合的三個薄金屬層和三個薄塑料材料層。在所述層中一個金屬層8和一個塑料材料層9被提供有附圖標(biāo)記并且代表余下的層。金屬層和塑料材料層在層狀材料7中交替，層狀材料的上表面和下表面優(yōu)選結(jié)束于金屬層。在此情況下，塑料材料層的數(shù)量總是比金屬層的數(shù)量少一個。具有低材料厚度的箔狀金屬層由例如鋁合金制成，而薄塑料材料層由玻璃纖維增強(qiáng)熱固塑料材料構(gòu)成。例如，環(huán)氧樹脂已被證明是一種合適的熱固塑料材料。在圖1中，塑料材料層中的玻璃纖維垂直于圖的平面延伸，即沿延伸段3的圓周方向延伸，這是由于由構(gòu)造決定的相關(guān)負(fù)載在此方向上發(fā)生。
層狀材料7在壓熱器中同時使用壓力和溫度被預(yù)制，并通過銑削被制成預(yù)定的特定尺寸。例如為了能夠無應(yīng)力地粘結(jié)結(jié)合到彎曲的環(huán)形肋段，以此方式預(yù)制的層狀材料7 可選擇性地具有至少單向彎曲的表面幾何形狀。帶片5可在其端部進(jìn)一步具有連續(xù)減小的材料厚度，以提供漸縮部并減小在與肋段3的內(nèi)法蘭4的連接區(qū)域中產(chǎn)生缺口應(yīng)力的可能性。由于帶片5優(yōu)選在壓熱器中同時使用壓力和/或溫度被粘合結(jié)合到肋段3，至少在帶片 5的材料厚度不過大時，帶片5還可以在壓熱器中的結(jié)合期間通過彎曲而被修改。
為了防止帶片5從內(nèi)法蘭4分離，連接元件10、11特別是鉚釘或螺釘至少被提供在多個區(qū)域中。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件工作原理的示意性圖示。
結(jié)構(gòu)元件12由增強(qiáng)型材13制成，帶片14在整個表面上經(jīng)由接合層15被粘合結(jié)合到增強(qiáng)型材13。與圖1中示出的帶片5相似地，帶片14也由層狀材料或纖維金屬層板構(gòu)成。被裂紋16所阻礙的力通量17通過接合層15從增強(qiáng)型材13被引入帶片14，并通過帶片14越過裂紋16被引導(dǎo)回結(jié)構(gòu)元件13中。裂紋16尚未完全穿透增強(qiáng)型材13。因此，帶片14為力通量17作為越過裂紋16的的橋梁，從而即使不是被完全阻止，裂紋16的增長也至少被減緩。在裂紋16的兩側(cè)指向相反方向的兩個小的黑色箭頭表示增強(qiáng)型材13在兩側(cè)上臨近裂紋16的部分由裂紋16引起的運(yùn)動趨勢。帶片14的材料厚度18優(yōu)選大致相當(dāng)于增強(qiáng)型材13或增強(qiáng)型材13的內(nèi)法蘭20的材料厚度19的0. 5至3倍。
接合層15優(yōu)選由純膠粘層21和至少兩個預(yù)浸料層22、23構(gòu)成，膠粘層21直接接觸增強(qiáng)型材13，下方的預(yù)浸料層23被連接到帶片14。膠粘層21例如由無纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂形成，而兩個預(yù)浸料層22、23由用碳纖維和/或玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂構(gòu)成。
圖3例示出用于提供根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件的帶片的技術(shù)實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的帶片M由層狀材料或纖維金屬層板制成，在帶片M的第一端部25 處具有漸縮部26，而帶片M的指向相反方向的第二端部27具有平坦端部。也就是說，帶片 24的材料厚度觀朝第一端部25階梯式減小，漸縮部沈包括多個臺階，其中一個臺階四被提供有附圖標(biāo)記并代表余下的所有臺階。臺階高度大致相當(dāng)于用于形成帶片M的層狀材料的塑料材料層和金屬層各自的厚度。
圖4表示結(jié)構(gòu)元件30，結(jié)構(gòu)元件30由型材彎曲的肋段31制成作為增強(qiáng)型材，該增強(qiáng)型材的內(nèi)法蘭32優(yōu)選在整個表面上被粘合結(jié)合有帶片M型材。肋段31具有大致雙 T形橫截面幾何形狀。
圖5為圖4所示帶片M的兩個端部區(qū)域V的細(xì)部剖視圖。
依照上文所述的帶片，帶片M由層狀材料33或纖維金屬層板構(gòu)成，該層狀材料33 或纖維金屬層板由以交替方式一個層疊在另一個上面并在整個表面上被粘合結(jié)合的金屬層和塑料材料層構(gòu)成。在金屬層和塑料材料層中，連續(xù)的下方金屬層34和位于其上的塑料材料層35被提供有附圖標(biāo)記并代表所有其它的層。所有塑料材料層在每種情況中均由兩層(不具有附圖標(biāo)記)構(gòu)成，其中嵌入合成樹脂基體中的玻璃纖維可沿相同方向或沿不同方向延伸。
原則上，至少在彎曲的肋段31的情況中，用于增強(qiáng)塑料材料層的玻璃纖維平行于其圓周方向延伸，這是由于最大的機(jī)械應(yīng)力發(fā)生在該空間定向中。大體上，層狀材料中的玻璃纖維被設(shè)置為使力通量最優(yōu)化。
包括兩個預(yù)浸料層37、38和膠粘層39的接合層36在金屬層34的下面延伸。肋段31的內(nèi)法蘭32位于膠粘層39的下面。
在兩個預(yù)浸料層37、38的端部(不具有附圖標(biāo)記)之間有小的偏距40，即預(yù)浸料層37、38具有稍微不同的長度。該偏距40被膠粘層39包圍，以此方式預(yù)浸料層37、38的端部部分不以暴露的方式逐漸變細(xì)，而是以由純的(即非纖維增強(qiáng)的)合成樹脂或用于形成膠粘層39的合成樹脂制成的“端部件”終止。金屬層34被示出為沿豎直方向從接合層36 偏移，僅僅為了改善附圖的可看性；實(shí)際上，所述接合層在整個表面上被粘合結(jié)合到所述金屬層。另一塑料材料層41也具有微小的偏距42。另一金屬層43被粘合結(jié)合到塑料材料層 41，由于在結(jié)合過程期間的壓熱器壓力，該金屬層在其端部部分(不具有附圖標(biāo)記)以較小的量稍微向下傾斜或彎曲偏離水平位置。金屬層43的向下彎曲的端部部分以較小的伸出長度44伸出越過塑料材料層41的端部(包括偏距42)。直接位于伸出長度44下面并緊接著金屬層43的(端部)邊緣46的區(qū)域45被填充有合成樹脂材料以形成包圍。該合成樹脂材料還優(yōu)選被用于接合層36中的膠粘層39。以此方式包圍金屬層43和塑料材料層41 的邊緣意味著，金屬層43的邊緣46和塑料材料層41的邊緣也完全嵌入合成樹脂材料中， 并且不以“暴露”方式終止或逐漸變細(xì)，因此帶片M以最佳方式被接合到內(nèi)法蘭32。結(jié)果， 具有有利的裂紋萌生性能的“金屬與金屬結(jié)合”由此在漸縮部26的區(qū)域中、帶片M與肋31 之間的過渡部中以及帶片M的層狀材料或纖維金屬層板中獲得。
圖6為包括三條曲線的圖表。y軸表示鋁制肋中各自的以毫米為單位的裂紋長度， χ軸表示在每種情況中所考慮的作用于結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載循環(huán)的數(shù)量。結(jié)構(gòu)元件再次為用作增強(qiáng)型材的鋁制肋。鋁制肋中的機(jī)械應(yīng)力在所有三條曲線中相同。
對于該圖像，長約4mm的(初始)裂紋通過試驗(yàn)被引入結(jié)構(gòu)元件的增強(qiáng)型材中，并且裂紋隨著作用在結(jié)構(gòu)元件的增強(qiáng)型材上的負(fù)載循環(huán)的數(shù)量的增大被測量或計(jì)算并繪制在圖表中。
短劃曲線47反映了在鋁制肋不具有帶片的情況中裂紋長度的(計(jì)算出的)增大， 虛線48代表當(dāng)鉚接到鋁制肋的鈦帶片被使用時所發(fā)生的(計(jì)算出的)擴(kuò)展。實(shí)線所示的 (測量到的)曲線49在粘合結(jié)合到鋁制肋的帶片由層狀材料例如Glare 制成時發(fā)生。能夠清楚地看到，通過使用根據(jù)由本發(fā)明所使用的層狀材料制成的帶片，裂紋的增大或增長被顯著減緩，并且即使在很大數(shù)量的負(fù)載循環(huán)作用在其上時也沒有達(dá)到臨界值。
因此，根據(jù)本發(fā)明形成有由層狀材料或纖維金屬層板制成的附加應(yīng)用的帶片的的結(jié)構(gòu)元件獲得極高水平的損傷容限，以這種方式，其被特別指定用于機(jī)身單元結(jié)構(gòu)的高應(yīng)力區(qū)域中，例如高翼飛機(jī)的機(jī)身單元的中部。
附圖標(biāo)記清單 1結(jié)構(gòu)元件 2增強(qiáng)型材 3肋段 4內(nèi)法蘭(肋段) 5帶片 6接合層 7層狀材料(預(yù)制纖維金屬層板) 8金屬層 9塑料材料層 10鉚釘 11鉚釘 12結(jié)構(gòu)元件 13增強(qiáng)型材 14帶片 15接合層 16裂紋 17力通量 18材料厚度(帶片) 19材料厚度(增強(qiáng)型材和法蘭) 20法蘭(增強(qiáng)型材) 21膠粘層 22預(yù)浸料層 23預(yù)浸料層 24帶片 25第一端部(帶片) 26漸縮部 27第二端部(帶片) 28材料厚度(帶片) 29臺階 30結(jié)構(gòu)元件 31肋段 32內(nèi)法蘭 33層狀材料 34金屬層 35塑料材料層 36接合層 37預(yù)浸料層 38預(yù)浸料層 39膠粘層 40偏距 41塑料材料層 42偏距 43金屬層 44突出長度 45區(qū)域 46邊緣 47曲線(不具有帶片的鋁制肋) 48曲線(具有鈦帶片的鋁制肋) 49曲線(具有纖維金屬層板帶片的鋁制肋)
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，用于增強(qiáng)飛機(jī)的機(jī)身單元，所述結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)包括由金屬材料，特別是鋁合金材料或鈦合金材料制成的一件式的增強(qiáng)型材(2，13)，其特征在于，所述增強(qiáng)型材0，Π)至少在多個區(qū)域中被提供有帶片(5，14，對)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述帶片(5，14，24)經(jīng)由接合層(6，15，36)被粘合結(jié)合到所述增強(qiáng)型材0，13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述帶片 (5,14,24)至少在多個區(qū)域中被鉚接和/或螺紋連接到所述增強(qiáng)型材0，13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述帶片 (5,14,24)由包括一個設(shè)置在另一個上面的多個金屬層(8，34，43)和塑料材料層(9，35， 41)的層狀材料(7，33)，特別是纖維金屬層板制成，所述金屬層(8，34，4 和塑料材料層 (9,35,41)在每種情況中均是交替的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述金屬層(8，34，43)由鋁合金制成，所述塑料材料層(9，35，41)由玻璃纖維增強(qiáng)熱固塑料材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于所述金屬層(8，34，43)由鈦合金制成，所述塑料材料層(9，35，41)由碳纖維增強(qiáng)熱固塑料材料，特別是環(huán)氧樹脂制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述帶片 (5,14,24)的材料厚度(18)至少朝所述帶片(5，14，24)的一個端部(25，27)減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述接合層 (6，15，36)由至少一個膠粘層(21，39)和至少一個預(yù)浸料層(22，23，37，38)制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述至少一個膠粘層01， 39)由熱固塑料材料，特別是環(huán)氧樹脂制成，所述至少一個預(yù)浸料層02，23，37，38)由纖維增強(qiáng)熱固塑料材料，特別是玻璃纖維增強(qiáng)和域碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述增強(qiáng)型材0，13)是肋段(31)，所述帶片04)至少在多個區(qū)域中被粘合結(jié)合到所述肋段(31)的內(nèi)法蘭(3 和/或外法蘭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述帶片04)的所述塑料材料層(9，35，41)中的玻璃纖維基本平行于所述肋段(31)的圓周方向延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述增強(qiáng)型材是支撐件，所述帶片(5，14，24)至少在多個區(qū)域中被粘合結(jié)合到所述支撐件的法蘭。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其特征在于，所述帶片(5，14，24)的所述塑料材料層(9，35，41)中的玻璃纖維基本沿力通量的方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于增強(qiáng)飛機(jī)的機(jī)身單元的結(jié)構(gòu)元件(1，12，30)，其中所述結(jié)構(gòu)元件包括由金屬材料、特別是鋁合金材料或鈦合金材料制成為單件的增強(qiáng)型材(2，13)。根據(jù)本發(fā)明，所述增強(qiáng)型材至少在一些區(qū)域中被提供有片(5，14，24)。由于由纖維增強(qiáng)的層狀材料(7)或纖維金屬層板制成并至少在一些區(qū)域中被粘接到所述增強(qiáng)型材的法蘭(20，32)的所述片，所述結(jié)構(gòu)元件具有高損傷容限和有利的疲勞特性。所述纖維金屬層板或所述層狀材料包括以交替方式層疊的多個金屬層(8，34，43)和纖維增強(qiáng)塑料層(9，35，41)，所述層在整個區(qū)域上彼此粘接。所述增強(qiáng)型材通過接合層(6，15，36)被接合到所述片。所述接合層優(yōu)選由兩個預(yù)浸料層(20，23，37，38)和非纖維增強(qiáng)的膠粘層(21)構(gòu)成。所述增強(qiáng)型材例如為彎曲肋段(31)或直梁，彎曲肋段(31)或直梁均可被特別地用于支撐高翼飛機(jī)的中間的且高負(fù)載的機(jī)身部分。形成在所述肋段或增強(qiáng)型材的內(nèi)法蘭或外法蘭的區(qū)域中的裂紋(16)通過所述片的效應(yīng)被橋接，使得所述裂紋進(jìn)一步的擴(kuò)展即使未被完全阻止也至少部分被較大地減緩。
文檔編號B64C1/12GK102186722SQ200980140736
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者尼古勞斯·奧赫洛夫, 托馬斯·博伊姆勒, 德克·達(dá)韋霍特, 馬泰斯·普洛克 申請人:空中客車作業(yè)有限公司