由復(fù)合材料比如碳纖維材料制成的結(jié)構(gòu)部件可以獲得超過(guò)金屬合金的重量強(qiáng)度比的強(qiáng)度重量比。航空業(yè)在該領(lǐng)域(商用飛行器和/或軍用飛行器)中通常被認(rèn)為是先驅(qū)者。其他類(lèi)型的交通工具(例如，汽車(chē)、船等)利用了由復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件。此外，復(fù)合結(jié)構(gòu)部件被用于其他領(lǐng)域中，比如建筑領(lǐng)域。

利用復(fù)合材料制造結(jié)構(gòu)部件可能是耗時(shí)的。這在關(guān)于具有復(fù)合曲線(xiàn)和/或?yàn)椴痪鶆?、比如漸縮結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件的情況下尤其如此。利用復(fù)合材料制造結(jié)構(gòu)部件也可能在某些復(fù)合曲線(xiàn)/漸縮形狀的建立方面受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供了包括復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁的結(jié)構(gòu)部件，該復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁包括第一纖維層和主腹板，其中，構(gòu)成至少大致位于與機(jī)翼翼梁的主腹板對(duì)應(yīng)的平面上的第一層的纖維的相應(yīng)縱向軸線(xiàn)在纖維的相應(yīng)長(zhǎng)度的至少大部分上彎曲。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了包括將多個(gè)纖維鋪設(shè)在第一層中以形成復(fù)合翼梁的方法，其中，第一層具有第一部件、第二部件以及第三部件，該第一部件大體上在第一平面內(nèi)延伸，該第二部件大體上在第二平面中延伸，該第三部件大體上在第三平面上延伸，使得位于第一部件與第二部件之間的第一過(guò)渡區(qū)域以至少第一大致線(xiàn)性方式延伸并且使得位于第二部件與第三部件之間的第二過(guò)渡區(qū)域以至少第二大致線(xiàn)性方式沿與所述第一大致線(xiàn)性方式不同的方向延伸，其中，該方法還包括將第一層的纖維的層片在第一過(guò)渡區(qū)域處轉(zhuǎn)向成大致垂直于第一過(guò)渡區(qū)域的延伸方向，并且在第二過(guò)渡區(qū)域處轉(zhuǎn)向成大致垂直于第二過(guò)渡區(qū)域的延伸方向。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了包括復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁的結(jié)構(gòu)部件，該復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁具有腹板和位于腹板的相對(duì)兩側(cè)上的兩個(gè)凸緣，該復(fù)合的漸縮機(jī)翼翼梁具有由層片構(gòu)成的第一纖維層，該層片在凸緣和腹板的相應(yīng)過(guò)渡區(qū)域處大致垂直于相應(yīng)凸緣的延伸方向，其中，相應(yīng)凸緣的延伸方向相對(duì)于彼此以?xún)A斜方式成一定角度。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了一種飛行器，該飛行器比如僅通過(guò)示例的方式而非限制的方式對(duì)應(yīng)于商用客運(yùn)飛行器，該飛行器僅通過(guò)示例的方式而非限制的方式具有橫跨大西洋的能力，該飛行器具有根據(jù)本文中詳細(xì)描述的教示中一個(gè)或更多個(gè)教示的復(fù)合機(jī)翼翼梁。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了下述設(shè)備：該設(shè)備構(gòu)造成用以以自動(dòng)化的方式制造根據(jù)本文中詳細(xì)描述的教示的具有漸縮本體的結(jié)構(gòu)部件。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了下述設(shè)備：該設(shè)備構(gòu)造成用以以自動(dòng)化的方式執(zhí)行本文中詳細(xì)描述的一個(gè)或更多個(gè)方法從而以自動(dòng)化的方式制造根據(jù)本文中詳細(xì)描述的教示的結(jié)構(gòu)部件。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了下述復(fù)合漸縮翼梁，該復(fù)合漸縮翼梁具有腹板和位于腹板的相對(duì)兩側(cè)上的兩個(gè)凸緣，該復(fù)合漸縮翼梁具有由多個(gè)層片構(gòu)成的第一纖維層，其中，多個(gè)層片中的第一層片的相應(yīng)長(zhǎng)度比多個(gè)層片中的第二層片的相應(yīng)長(zhǎng)度短得多，其中，多個(gè)層片中的層片設(shè)置成使得第一層片大體上平均分布在第二層片之中。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了包括復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁的結(jié)構(gòu)部件，該復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁具有腹板和位于腹板的相對(duì)兩側(cè)上的兩個(gè)凸緣，該復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁具有由多個(gè)層片構(gòu)成的第一纖維層，其中，層片具有相應(yīng)的直的縱向軸線(xiàn)，其中，多個(gè)層片中的第一層片在凸緣中的一個(gè)凸緣和腹板的第一過(guò)渡區(qū)域處大致平行于所述一個(gè)凸緣的相應(yīng)延伸方向，并且其中，其他層片的縱向軸線(xiàn)相對(duì)于與所述一個(gè)凸緣平行的層片的延伸方向的相應(yīng)角度大致對(duì)應(yīng)于下述等式：角度＝(漸縮角度)(層片#)/(總數(shù)#第一纖維層的層片-1)，其 中，“漸縮角度”是機(jī)翼翼梁的漸縮角度，“層片#”是從第一層片增大距離的相應(yīng)層片的整數(shù)，以及“總數(shù)#第一層的層片”對(duì)應(yīng)于第一層的層片的總數(shù)。

附圖說(shuō)明

在下文參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行描述，在附圖中：

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施方式的示例性飛行器的一部分的仰視圖；

圖2是根據(jù)圖1的示例性飛行器的一部分的正視圖；

圖3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的示例性回火機(jī)翼翼梁的等距視圖；

圖4是沿著圖3中的線(xiàn)4-4截取的機(jī)翼翼梁的橫截面；

圖5是圖3中的機(jī)翼翼梁的一部分的層片層的概念圖；

圖6描繪了圖3中的機(jī)翼翼梁的總軸線(xiàn)系統(tǒng)；

圖7描繪了沿著總軸線(xiàn)的示例性零度層片層；

圖8描繪了沿著凸緣軸線(xiàn)的另一示例性零度層片層；

圖9A描繪了沿著總軸線(xiàn)的示例性九十度層片層；

圖9B描繪了圖3中的機(jī)翼翼梁的概念性側(cè)視圖，其中描繪了用于圖9A中描繪的層的層片的方向；

圖10描繪了垂直于凸緣軸線(xiàn)的替代的示例性九十度層片層；

圖11描繪了圖3中的機(jī)翼翼梁的概念性側(cè)視圖，其中，概念性地細(xì)節(jié)化了圖10中的層的層片的方向；

圖12描繪了圖3中的機(jī)翼翼梁的概念性側(cè)視圖，其中，描繪了用于圖10中描繪的層的層片的方向；

圖13描繪了平行于凸緣的替代的示例性零度層片層；

圖14描繪了圖3中的機(jī)翼翼梁的概念性側(cè)視圖，其中，描繪了用于圖13中描繪的層的層片的方向；

圖15描繪了示例性四十五度層片層；

圖16描繪了替代的示例性四十五度層片層；以及

圖17描繪了構(gòu)造成用以制造本文中詳細(xì)描述的復(fù)合材料和/或其變型的示例性裝置。

具體實(shí)施方式

圖1是飛行器1的示意性的仰視圖，該飛行器1包括機(jī)身12、機(jī)翼14和水平尾翼16。圖1中的功能性地描述的是前起落架組件18和在位于機(jī)翼14的根部處的加強(qiáng)艙中的兩個(gè)主起落架組件20。

圖1包括機(jī)翼14中的一個(gè)機(jī)翼的“切除”視圖，其中，以功能形式描繪了機(jī)翼翼梁10。翼梁從機(jī)翼14的內(nèi)側(cè)位置延伸至機(jī)翼14的外側(cè)位置(即，從機(jī)翼的第一位置延伸至機(jī)翼的第二位置，其中，第一位置比第二位置更靠近機(jī)身12)。在示例性實(shí)施方式中，機(jī)翼翼梁10是支承了機(jī)翼的大致全部重量(至少當(dāng)飛行器駐機(jī)在跑道上時(shí)/不在空中時(shí))的主翼梁。在替代性實(shí)施方式中，機(jī)翼翼梁10是機(jī)翼14中的一個(gè)輔助翼梁(即，不是主要的機(jī)翼翼梁/主翼梁，即是不用作主要的機(jī)翼翼梁的翼梁)。在示例性實(shí)施方式中，機(jī)翼翼梁10延伸機(jī)翼14的全長(zhǎng)，而在替代性的實(shí)施方式中，機(jī)翼翼梁10延伸了機(jī)翼14的部分長(zhǎng)度，這可以包括從機(jī)翼的根部、從機(jī)翼的稍部、或者從位于機(jī)翼的根部與稍部之間的第一位置延伸至位于機(jī)翼的根部與稍部之間的第二位置。

圖2描繪了圖1中的飛行器1的一部分的正視圖，其中，描繪了機(jī)翼14中的一個(gè)機(jī)翼的剖切部分，其中揭示了翼梁10的一部分。如可以看到的，機(jī)翼14從內(nèi)側(cè)位置至外側(cè)位置漸縮。即，機(jī)翼的厚度(如在圖2中的豎向方向中測(cè)量的/當(dāng)飛行器駐機(jī)在停機(jī)坪上時(shí)平行于中重力的牽拉方向的方向)以從機(jī)翼的內(nèi)側(cè)至外側(cè)的位置減小。因此，翼梁的翼弦(如在圖2中的豎向方向中測(cè)量的/當(dāng)飛行器駐機(jī)在停機(jī)坪上時(shí)平行于中重力的拉力方向的方向)隨著從機(jī)翼的內(nèi)側(cè)至外側(cè)的位置減小。因此，在示例性實(shí)施方式中，機(jī)翼翼梁10也以相似和/或相同的方式漸縮(例如，在兩個(gè)分開(kāi)的位置處的機(jī)翼翼梁的高度(如在豎向方向上測(cè)量的)比與同樣在那些位置處的機(jī)翼厚度的比至少大約相等)。也就是說(shuō)，在替代性的實(shí)施方式中，該比可以是不同的(即，機(jī)翼翼梁10未以與機(jī)翼相似的方式漸縮)。

此時(shí)，應(yīng)當(dāng)指出的是本文中詳細(xì)描述的示例性機(jī)翼翼梁的構(gòu)型以及同樣在本文中描述的此種構(gòu)型的使用不但是示例性的并且是出于說(shuō)明的目的而提出。本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型適用于本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型可以利用的任何類(lèi)型的機(jī)翼翼梁。實(shí)際上，這些教示不限于僅機(jī)翼翼梁。實(shí)施方式包括將本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型應(yīng)用至除了機(jī)翼翼梁之外的其他類(lèi)型翼梁以及其他類(lèi)型結(jié)構(gòu)部件。例如，豎向尾翼翼梁、襟翼和副翼肋，機(jī)翼翼梁肋等。此外，實(shí)施方式包括涉及航空航天技術(shù)之外的技術(shù)(例如，汽車(chē)等)的應(yīng)用。本文中的教示可以涉及任意懸臂式結(jié)構(gòu)。

圖3中描繪了可以對(duì)應(yīng)于在圖1和圖2中描繪的機(jī)翼翼梁10的示例性機(jī)翼翼梁100和1000(不同附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于與不同附圖標(biāo)記相關(guān)聯(lián)的不同翼梁的不同設(shè)計(jì)特征——圖3表示了這兩者)的等距視圖。即，在圖3中描繪的機(jī)翼翼梁100可以用作飛行器(包括商用飛行器，比如構(gòu)造成用于穿越海洋(例如，穿越大西洋旅行)的商用飛行器)的機(jī)翼中的機(jī)翼翼梁(主機(jī)翼翼梁或其他)。雖然圖3描繪了機(jī)翼翼梁100的等距視圖，但應(yīng)當(dāng)指出的是，在圖3中描繪的漸縮并不歸咎于繪畫(huà)表現(xiàn)技術(shù)(更遠(yuǎn)的目標(biāo)更小)。即，H1比H2更大/H1與H2之比大于1.0。(在替代性實(shí)施方式中，H1與H2之比可以小于1.0。提供這些尺寸是出于呈現(xiàn)示例性框架的目的，其中，在一些示例性實(shí)施方式中詳細(xì)描述的教示的實(shí)施方式被應(yīng)用于該示例性框架中)。

如可以看到的，機(jī)翼翼梁100包括主腹板110和兩個(gè)凸緣120和130。出于描述的目的，凸緣120被稱(chēng)為上凸緣以及凸緣130被稱(chēng)為下凸緣。應(yīng)當(dāng)指出的是，利用該命名僅是因?yàn)橐砹?00在圖3中的描繪的方式。在一些實(shí)施方式中，凸緣120可以是位于底部上的凸緣，凸緣130可以是位于頂部上的凸緣(即，如在圖3中描繪的翼梁被倒置)。

圖4描繪了穿過(guò)翼梁100的近似縱向中心截取的概念性橫截面圖(如通過(guò)圖3中的橫截面符號(hào)4-4所描繪的)。圖4中的橫截面圖是概念性的，其中，其僅出于說(shuō)明的目的而以放大形式呈現(xiàn)機(jī)翼翼梁100中的部件。即，機(jī)翼翼梁100的實(shí)際截面可以在至少一些實(shí)施方式中是不同的。

如可以看到，主翼梁腹板110大體上是平面的。即，在示例性實(shí)施方式中，主翼梁腹板110大體上平行于平面110A。通過(guò)“大體上平面”，意味著腹板110的整個(gè)幾何形狀以平面方式延伸，盡管存在事實(shí)：可能存在由于制造翼梁而導(dǎo)致的一些輪廓/或輕微的彎曲，或者可能有通過(guò)設(shè)計(jì)引起的腹板的少量彎曲——在總體上看，可以認(rèn)為腹板是大致平面的。

圖4包括標(biāo)識(shí)符121和131，其相應(yīng)地分別對(duì)應(yīng)于凸緣120的過(guò)渡區(qū)域和凸緣130的過(guò)渡區(qū)域，其中，翼梁在過(guò)渡區(qū)域處從主腹板110過(guò)渡至凸緣120和130的平面部分。如可以從圖中看到的，過(guò)渡區(qū)域是其中凸緣包括從腹板110的平面部分延伸的彎曲半徑的區(qū)域。在示例性實(shí)施方式中，這些彎曲的半徑是由沿層置的復(fù)合材料的方向的變化引起的，這些層置的復(fù)合層材料是從實(shí)現(xiàn)連接至腹板的凸緣的建立的制造過(guò)程中得到的。在圖4的實(shí)施方式中，上凸緣120包括外部凸緣半徑123和內(nèi)部凸緣半徑122，下凸緣130包括外部凸緣半徑133和內(nèi)部凸緣半徑132。外部半徑相對(duì)于翼梁100在分別鄰近于腹板110的過(guò)渡區(qū)域121和131的一部分處開(kāi)始。內(nèi)部半徑也在過(guò)渡區(qū)域處開(kāi)始，內(nèi)部半徑可以至少在豎向方向(相對(duì)于圖4)上與過(guò)渡區(qū)域121和131局部地對(duì)準(zhǔn)，并且/或者可以再次至少在豎向方向上與以上提到的過(guò)渡區(qū)域局部地未對(duì)準(zhǔn)。例如，該半徑可以是大約1英寸至大約4英寸等。

就此而言，應(yīng)當(dāng)指出的是，本文中詳細(xì)描述的機(jī)翼翼梁的實(shí)施方式是復(fù)合機(jī)翼翼梁。僅通過(guò)示例而非限制的方式，在示例性實(shí)施方式中，復(fù)合機(jī)翼翼梁由石墨纖維層構(gòu)成。替代性地，復(fù)合機(jī)翼翼梁由玻璃纖維(玻璃纖維、凱夫拉爾(Kevlar)等)層構(gòu)成。據(jù)此，應(yīng)當(dāng)指出的是，以上提到的位于腹板與凸緣之間的過(guò)渡區(qū)域可以靠近每一層。即，在示例性實(shí)施方式中，關(guān)于圖4，一層纖維的過(guò)渡區(qū)域的豎向位置可以不同于另一層纖維的過(guò)渡區(qū)域的豎向位置。

圖5描繪了機(jī)翼翼梁110的部分110B的概念圖。該部分對(duì)應(yīng)于下述部分：該部分大約位于圖4的部段的中央處，如在圖4中所示，沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°(即，部分110B在圖4中具有豎直取向——在圖5中出于討論的目的而被水平地呈現(xiàn))。如可以看到，在示例性實(shí)施方式中，部分110B包括四個(gè)纖維層：層111、層112、層113 和層114。這些層被定位成一個(gè)層在另一個(gè)層之上(或者更準(zhǔn)確地，相對(duì)于圖4中的參照框架，一個(gè)層在另一個(gè)層旁邊)。應(yīng)當(dāng)指出的是，機(jī)翼翼梁的實(shí)施方式可以包括比圖5中描繪的層更多的層或更少的層(如以上指出的，圖5出于概念性的目的而呈現(xiàn))。

在示例性實(shí)施方式中，圖5的層呈現(xiàn)了相對(duì)于彼此以不同纖維取向“鋪設(shè)”的纖維材料層，但在替代性的實(shí)施方式中，層中的一個(gè)或更多個(gè)層的纖維的取向可以與一個(gè)或更多個(gè)其他層的取向相同。

就此而言，在示例性實(shí)施方式中，纖維層包括組成相應(yīng)的層的夾層的各個(gè)層片。在示例性實(shí)施方式中，利用自動(dòng)纖維放置(AFP)機(jī)器來(lái)鋪設(shè)這些層。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，示例性實(shí)施方式可以包括制造動(dòng)作，這些動(dòng)作需要同時(shí)地或單獨(dú)地或成組地鋪設(shè)32個(gè)單獨(dú)的層片以構(gòu)成夾層(這些夾層可以是8英寸夾層、16英寸夾層等)。在至少一些示例性實(shí)施方式中，層片的延伸方向/構(gòu)成給定層的纖維的方向局部地平行于鄰近的層片/纖維。在示例性實(shí)施方式中，復(fù)合層片以使得其可以遵循復(fù)合表面(比如工裝鑄模或工裝模具的其上堆疊有層的表面)上的自然路徑的方式被應(yīng)用。纖維的構(gòu)成腹板的部分的大致矢量限定了纖維的取向(即使纖維的取向在凸緣開(kāi)始的過(guò)渡區(qū)域處改變)。就此而言，具有與翼梁100(機(jī)翼的內(nèi)側(cè)至外側(cè)的方向或反之亦然)的翼展長(zhǎng)度128(參見(jiàn)圖3)的方向平行的大致縱向方向的延伸矢量的層片被稱(chēng)為零度角層片，這意味著與翼梁的翼展長(zhǎng)度的方向垂直的大致矢量被稱(chēng)為九十度角層片等。

更具體地，現(xiàn)參照?qǐng)D6，在一些實(shí)施方式中，翼梁100的纖維層的纖維的取向通過(guò)在本文中被稱(chēng)為由第一坐標(biāo)系統(tǒng)140表示的總軸線(xiàn)系統(tǒng)的事物來(lái)限定。在示例性實(shí)施方式中，總軸線(xiàn)系統(tǒng)為使得坐標(biāo)系的零度矢量平行于上凸緣120與下凸緣130之間的平均矢量。在圖6中，線(xiàn)159是線(xiàn)129和139的平均，線(xiàn)129和139是上凸緣和下凸緣的平均矢量(如果在凸緣的延伸方向上沒(méi)有偏差，該平均矢量可以是準(zhǔn)確矢量)，其中，線(xiàn)129與線(xiàn)139之間的角度被稱(chēng)為漸縮角度(在示例性實(shí)施方式中僅通過(guò)示例而非通過(guò)限制的方式，該漸縮角度可以為大約八(8)度)。

圖7描繪了相對(duì)于第一總軸線(xiàn)系統(tǒng)具有0°纖維取向的纖維(即，與通過(guò)第一坐標(biāo)系統(tǒng)140的0°符號(hào)標(biāo)示的矢量平行的纖維)并且因此描繪了與上凸緣120與下凸緣130之間的平均矢量(圖7中的線(xiàn)159)平行的纖維。在示例性實(shí)施方式中，圖7描繪了由各個(gè)層片151(在圖7中標(biāo)示出三個(gè)層片151)構(gòu)成的纖維的第一層(例如，圖5中的層111至114中的一個(gè)層)。

如可以看到的，鄰近于上凸緣和下凸緣的層片151未在翼梁的全部長(zhǎng)度(翼梁的整個(gè)翼展)上延伸。在至少一些示例性實(shí)施方式中，這是由于AFP機(jī)器不能夠?qū)?°層片鋪設(shè)于凸緣半徑上和/或由于偏斜角度將導(dǎo)致層片的聚束/層片上的不可接受的應(yīng)力。

對(duì)于圖7中的實(shí)施方式，盡管所有層片開(kāi)始于翼梁的根部處，但這些層片151在到達(dá)翼梁的稍部之前結(jié)束。在至少一些實(shí)施方式中，在此由于翼梁漸縮的事實(shí)而具有實(shí)用性?xún)r(jià)值，并且這避免了由于在層的過(guò)渡區(qū)域處開(kāi)始的半徑而出現(xiàn)的偏斜。然而，可以看到的是，本實(shí)施方式在凸緣半徑處不遵循的層片的自然路徑。在一些示例性實(shí)施方式中，可能存在在上凸緣和/或下凸緣的平均矢量附近排列的薄弱區(qū)域。不受理論的束縛，這可以是由于層片如在圖7中示出的那樣結(jié)束。

相反地，圖8描繪了層111的替代性布置，其中，纖維具有相對(duì)于139和129不同的0°纖維取向。在示例性實(shí)施方式中，第二總軸線(xiàn)系統(tǒng)為使得存在分別平行于上凸緣120和下凸緣130的平均矢量(再次說(shuō)明，如果在凸緣的延伸方向上沒(méi)有偏差，則該平均矢量可以是準(zhǔn)確的矢量)的兩個(gè)零度矢量。如可以看到，鄰近于上凸緣120和下凸緣130的層片151延伸了翼梁的全部長(zhǎng)度(翼梁的全部翼展)，但是在中間的層片151未延伸翼梁的全部長(zhǎng)度。對(duì)于圖8中的實(shí)施方式，盡管所有的層片開(kāi)始于翼梁的根部處，但是一些層片151在到達(dá)翼梁的稍部之前結(jié)束。在至少一些實(shí)施方式中，在此由于翼梁漸縮的事實(shí)而存在實(shí)用性?xún)r(jià)值，并且這允許層片遵循它們相應(yīng)的上凸緣取向和下凸緣取向。然而，可以看到的是，不受理論的束縛，由于在凸緣的平均矢量(通過(guò)線(xiàn)159表示)附近排列的層片未在翼梁的全部長(zhǎng)度上延伸并且在接近平均矢量排列的位置處結(jié)束，因此可能存在有在沿著平均矢量定中心的通過(guò)圖8示出的層中 的薄弱區(qū)域(這可以通過(guò)示例的方式描繪為在橢圓800中的區(qū)域)。

圖9A示出了翼梁110的示例性層，并且描繪了相對(duì)于第一總軸線(xiàn)系統(tǒng)具有90°纖維取向的纖維150(即，平行于通過(guò)第一坐標(biāo)系140的90°符號(hào)140A標(biāo)示的矢量并且垂直于通過(guò)第一坐標(biāo)系140的0°符號(hào)140B標(biāo)示的矢量的纖維)，并且描繪了垂直于上凸緣120與下凸緣130之間的平均矢量(圖9A中的線(xiàn)159)的纖維。在圖9A的實(shí)施方式中，90°層片關(guān)于凸緣半徑遵循它們的自然路徑以?xún)A斜的方式偏斜。

如以上指出的，翼梁100的層可以具有取向不同的纖維。就此而言，盡管圖7至圖9A僅不同地描繪了零度纖維和九十度纖維(相對(duì)于翼梁的縱向方向)。然而，其他層150可以具有相對(duì)于相關(guān)軸線(xiàn)系統(tǒng)以不同度數(shù)成角度的纖維。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，纖維可以相對(duì)于系統(tǒng)的縱向軸線(xiàn)大致以±45°、±30°、±60°等成角度。在示例性實(shí)施方式中，任何特定的層150的纖維可以相對(duì)于翼梁的縱向方向以0.1度的增量在0度至90度的范圍內(nèi)的±角度(例如，+10、-7.6、±43.9°、-89.0°至﹢55.7°等)成角度。

應(yīng)當(dāng)指出的是，圖7至圖9A中的纖維可以經(jīng)歷下述情形：纖維在上翼梁凸緣120和/或下翼梁凸緣130處出現(xiàn)偏斜，因此形成下述區(qū)域：在該區(qū)域中翼梁不如無(wú)纖維偏斜的情況一樣堅(jiān)固。在示例性實(shí)施方式中，基于第一總軸線(xiàn)系統(tǒng)140定向的纖維150可以相對(duì)于翼梁凸緣120/130偏斜翼梁的漸縮角度的大約一半(例如，在翼梁的漸縮角度是8°的實(shí)施方式中約為4°)。就此而言，該偏斜可以導(dǎo)致層片條的一側(cè)被折疊在它自身之上和/或?qū)悠囊粋?cè)未粘附于下面的層。

圖9B描繪了翼梁100的一部分的仰視圖的概念圖，其中詳細(xì)描述了圖9A中的層的層片150。更具體地，圖9B描繪了底部凸緣130，其中，翼梁部件的剩余部分被底部凸緣遮擋。圖9B描繪了圍繞從翼梁的平面腹板延伸至凸緣的邊緣139的過(guò)渡區(qū)包覆的層片。如可以看到的，層片151相對(duì)于底部凸緣130的翼展延伸方向/邊緣139的延伸方向以?xún)A斜角度(出于概念性圖示的目的以放大的方式描繪)延伸。因此，層片151延伸的局部方向相對(duì)于凸緣130的翼展延伸方向128/相對(duì)于邊緣139的延伸方向傾斜。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖9B也 概念性表示了頂部翼梁的層片的布置(即，在用附圖標(biāo)記120代替附圖標(biāo)記130的情況下，圖9B將表示圖9A中的翼梁1000的一部分的俯視圖，但層片的延伸的相對(duì)方向可以是不同的)。

圖10至圖16呈現(xiàn)了用于翼梁的纖維層的替代性實(shí)施方式，其中，如將在下文詳細(xì)描述的由不同附圖標(biāo)記指示的纖維的取向和/或纖維的空間范圍不同于以上所描述的那些。就此而言，存在具有下述纖維層的機(jī)翼翼梁的實(shí)施方式：該纖維層不具有圖7至圖9B中的特征中的一個(gè)或更多個(gè)或所有特征。

返回參照?qǐng)D3，如以上提到的，圖3表示了機(jī)翼翼梁1000。機(jī)翼翼梁1000對(duì)應(yīng)于機(jī)翼翼梁100，除了一個(gè)或更多個(gè)纖維層的層片取向不同之外，如現(xiàn)將要詳細(xì)描述的。即，盡管機(jī)翼翼梁100利用了根據(jù)圖7至圖9B中的一個(gè)或更多個(gè)或所有圖的纖維層，但是機(jī)翼翼梁1000利用了對(duì)應(yīng)于下文的特征中的一個(gè)或更多個(gè)特征的纖維層。圖10描繪了一層復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁1000，該機(jī)翼翼梁1000具有腹板110和位于腹板的相反兩側(cè)上的兩個(gè)凸緣120和130(外部幾何形狀/總體幾何形狀與以上詳細(xì)描述的機(jī)翼翼梁100基本相同——包括相同，機(jī)翼翼梁1000可以用作在圖1中的機(jī)翼翼梁10中的機(jī)翼翼梁100和/或用于機(jī)翼翼梁100的任何其他用途)。與翼梁100一樣，相應(yīng)的凸緣的延伸方向相對(duì)于彼此以?xún)A斜的方式成角度(例如，與翼梁100一樣，兩個(gè)凸緣的延伸方向之間的角度是8°)。然而，如可以看到，翼梁1000具有由層片1151構(gòu)成的纖維層，層片1151在凸緣和腹板的相應(yīng)過(guò)渡位置處大致垂直于各個(gè)凸緣120和130的縱向延伸方向，如通過(guò)坐標(biāo)系統(tǒng)1141指示的，該坐標(biāo)系統(tǒng)1141包括分別與上凸緣120和下凸緣130的平均矢量平行的兩個(gè)零度的矢量(如果在凸緣的延伸方向中沒(méi)有偏差，該平均矢量可以是準(zhǔn)確矢量)。

更特別地，在示例性實(shí)施方式中，纖維的層片路徑被轉(zhuǎn)向成使得它們遵循凸緣半徑周?chē)淖匀宦窂?，或者相?duì)于圖9A的情況至少轉(zhuǎn)向成更接近遵循其凸緣半徑周?chē)淖匀宦窂剑⑶乙虼?，垂直于相?yīng)凸緣的延伸方向/或至少垂直(或者至少相對(duì)于圖9A的情況更接近地垂直)于局部過(guò)渡區(qū)域的延伸方向。在示例性實(shí)施方式中，這可以減小和/或消除以上提到的纖維偏斜。在示例性實(shí)施方式中， 這可以防止層片條的一側(cè)折疊在其自身上和/或一層與另一層在過(guò)渡區(qū)域處分離。

如可以從圖10中看到的，該路徑隨著其從底部凸緣130越過(guò)翼梁1000的腹板110的平面循弧線(xiàn)行進(jìn)至頂部凸緣120(或反之亦然)而是彎曲的。以此方式，參照?qǐng)D11——圖11對(duì)應(yīng)于具有不同注釋的圖4，如通過(guò)箭頭1190所指示的，層片相對(duì)于底部凸緣的邊緣/相對(duì)于底部凸緣的翼展延伸方向大致以直角從底部凸緣的邊緣延伸越過(guò)其寬度。接著，如通過(guò)箭頭1191所指出的，層片圍繞過(guò)渡區(qū)域131彎曲至翼梁1000的腹板110，仍然再次大致垂直于底部凸緣130的邊緣/大致垂直于底部凸緣(或至少相應(yīng)的過(guò)渡區(qū)域)的延伸方向。在翼梁的腹板部分處，層片以大致平面的方式延伸越過(guò)腹板至上凸緣的過(guò)渡區(qū)域，如通過(guò)箭頭1192所指示的。然而，隨著層片延伸越過(guò)腹板，層片如圖10中示例性示出那樣(相對(duì)于圖11的截面的平面，從附圖的平面向外和/或進(jìn)入附圖的平面/朝向和/或遠(yuǎn)離附圖的觀察者)彎曲，使得在到達(dá)上腹板的過(guò)渡區(qū)域時(shí)，層片大致垂直于上凸緣的延伸方向。如通過(guò)箭頭1193所指示的，層片(相對(duì)于圖11的截面的平面)以彎曲的方式延伸通過(guò)過(guò)渡區(qū)域但垂直于上凸緣的翼展延伸方向直到到達(dá)上凸緣的平面部分為止，并且接著，如通過(guò)箭頭1194所指示的延伸至上凸緣的邊緣，仍然垂直于上凸緣的所述翼展延伸方向/垂直于上凸緣的邊緣。

應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然根據(jù)起始于下凸緣并且終止于上凸緣處的層片應(yīng)用(關(guān)于鑄型或關(guān)于先前的纖維層，視情況而定)對(duì)剛剛詳述的實(shí)施方式已經(jīng)進(jìn)行了描述，但在替代性的實(shí)施方式中，層片應(yīng)用開(kāi)始于上凸緣并終止于下凸緣。

在示例性實(shí)施方式中，由于層片(例如，多個(gè)層片)遵循凸緣半徑的自然路徑，因此在上翼梁凸緣處和/或在下翼梁凸緣處的纖維偏斜在一些實(shí)施方式中被消除，或者至少相對(duì)于將會(huì)是用于在圖9A中描繪的實(shí)施方式的可比較的總體纖維取向的情況而減小。

圖12描繪了翼梁1000的一部分的仰視圖的概念圖，其中詳細(xì)描述了圖10的層片1151。更具體地，圖12描繪了從底部向上朝向底部凸緣130觀察的視圖，其中翼梁的剩余部分被底部凸緣遮擋。就此而言，除了層片1151與層片151的不同取向外，圖12與圖9B 相似。圖12描繪了圍繞從翼梁的平面腹板延伸至凸緣的邊緣1139的過(guò)渡區(qū)域包覆的層片。如可以看到的，層片1151相對(duì)于底部凸緣130的翼展延伸方向/邊緣1139的延伸方向以直角延伸。因此，層片1151的局部延伸方向相對(duì)于凸緣的翼展延伸方向基本上并不偏斜。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖12也概念性地表示了上凸緣的層片的布置(即，圖12還表示了圖10中的翼梁1000的一部分的俯視圖)。

如以上提到的，圖10中描繪的層的層片1151是彎曲的。因此，圖10呈現(xiàn)了復(fù)合漸縮機(jī)翼翼梁1000，其中，構(gòu)成第一層的纖維的相應(yīng)的縱向軸線(xiàn)999在纖維的長(zhǎng)度的至少大部分上是彎曲的，該第一層至少大致上在位于機(jī)翼翼梁的主腹板的表面上的平面上鋪設(shè)/延伸。

應(yīng)當(dāng)指出的是，在圖11的至少一些實(shí)施方式中，本文中描繪的纖維層的層片1151以彎曲的方式延伸越過(guò)具有與從底部凸緣130延伸至頂部凸緣120的彎曲部一樣大致恒定的半徑的腹板110。也就是說(shuō)，在替代性實(shí)施方式中，纖維層的層片以彎曲的方式延伸越過(guò)具有與從底部凸緣130延伸至頂部凸緣120的彎曲部一樣的復(fù)合半徑的腹板110。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，該彎曲部可以為橢圓形或拋物線(xiàn)形彎曲部或?qū)⑹贡疚闹性敿?xì)描述的教示及其變型能夠?qū)嵺`的任何其他類(lèi)型的彎曲部。實(shí)際上，在至少一些實(shí)施方式中，在底部凸緣與頂部凸緣之間可以存在層片的直的部分。在一些實(shí)施方式中，層片可以曲折。即，相對(duì)于翼梁的一個(gè)縱向端部(例如，較短的端部——圖10的右邊的一側(cè))，層片可以具有凸出部分和凹入部分(然而，圖10中的層片1151的彎曲部相對(duì)于翼梁的一個(gè)端部全部為凹形的并且相對(duì)于翼梁的另一端部為凸形的)。在一些實(shí)施方式中，彎曲存在于層片的上凸緣與下凸緣之間的全部長(zhǎng)度上，而在一些實(shí)施方式中，彎曲存在于少于該全部長(zhǎng)度(例如，大致上所有、大部分等)上?？梢栽谥辽僖恍?shí)施方式中使用在過(guò)渡區(qū)域處/翼梁處形成上述法向矢量的層片1151的任何類(lèi)型的彎曲或軌跡。

因此，在圖10的視圖中，在示例性實(shí)施方式中，翼梁1000包括具有第一凸緣半徑(122/123/132/133)的第一凸緣(上凸緣120或下凸緣130)，該第一凸緣半徑(122/123/132/133)將翼梁的主腹 板120連接至第一凸緣。與以上實(shí)施方式一樣，第一凸緣在翼梁的縱向翼展方向上沿著翼梁的至少一部分延伸。在第一凸緣半徑處的構(gòu)成第一層的纖維的縱向軸線(xiàn)999的局部方向相對(duì)于第一凸緣的大致延伸方向大致為90度。

因此，在示例性實(shí)施方式中，翼梁1000包括下述層片：所述層片在一個(gè)或更多方面中不同于圖9A和/或圖9B中的層片/所述層片不包括圖9A和/或圖9B中的層片的一個(gè)或更多方面(例如，偏斜特征、相對(duì)于凸緣方向的傾斜角特征等)。

圖13描繪了翼梁1000的另一層(例如，圖5中的層111至層114中的一者)。更具體地，在本文描繪的層直接地層疊在圖10中描繪的第一層上并且層疊在圖10中描繪的第一層緊上方，但在替代性的實(shí)施方式中，該層或者更精確地具有圖13中的纖維取向的層可以位于與圖10中的層對(duì)應(yīng)的層上方和/或下方。如可以看到，第二層的層片具有相應(yīng)的直的縱向軸線(xiàn)。多個(gè)層片中的第一層片1152A在底部凸緣130和腹板110的相應(yīng)的過(guò)渡區(qū)域處大致平行于底部凸緣130的延伸方向。多個(gè)層片中的第二層片1152B在凸緣120和腹板110的相應(yīng)的過(guò)渡區(qū)域處大致平行于上凸緣120的延伸方向。位于第一層片1152A與第二層片1152B之間的多個(gè)層片中的大多數(shù)(包括全部)層片相對(duì)于彼此并且相對(duì)于層片1152A和層片1152B的延伸方向以不同的相應(yīng)傾斜角延伸。在示例性實(shí)施方式中，所述不同的相應(yīng)傾斜角累積形成具有相對(duì)于相應(yīng)的凸緣的前述平行特征的層片1152A和層片1152B。在示例性實(shí)施方式中，如果相應(yīng)層片的縱向軸線(xiàn)相對(duì)于圖13的附圖向右方延伸，那么縱向軸線(xiàn)將在大約相同的焦點(diǎn)處相交。然而，在替代性實(shí)施方式中，這樣的延伸軸線(xiàn)可以在兩個(gè)或更多個(gè)焦點(diǎn)中相交。

在示例性實(shí)施方式中，層片的縱向軸線(xiàn)相對(duì)于與凸緣中的一個(gè)凸緣平行的層片的延伸方向/所述凸緣的相應(yīng)過(guò)渡區(qū)域的延伸方向的角度大致對(duì)應(yīng)于以下等式：

角度(層片#)＝(漸縮角度)(層片#/平行層片之后的全部層片)

其中，“角度(層片#)”對(duì)應(yīng)于數(shù)量整數(shù)地增加的層片相對(duì)于基部層片(平行于凸緣的多個(gè)層片中的一個(gè)層片——層片1152A或?qū)悠? 1152B中的一者)的角度，“漸縮角度”是翼梁的漸縮角度，“(層片#)”是剛剛提到的層片的數(shù)量，以及“平行層片之后的全部層片”是不包括基部層片(平行層片，從該平行層片測(cè)量角度)的層片的總體數(shù)量。

例如，如果在與凸緣/過(guò)渡區(qū)域平行的給定層片之后存在20個(gè)層片(將對(duì)應(yīng)于總計(jì)21個(gè)層片)并且漸縮角是8°，那么從平行層片計(jì)數(shù)但不包括平行層片(例如，層片1152A或?qū)悠?152B中的一者)的層片數(shù)10的角度將為大約4°。層片數(shù)20——將對(duì)應(yīng)于與其他凸緣/其他過(guò)渡區(qū)域平行的層片(例如，如果平行于凸緣/過(guò)渡區(qū)域的層片被應(yīng)用數(shù)字1152A，那么層片數(shù)20將為層片1152B)——的角度將為大約8°(包括8°)，其對(duì)應(yīng)于翼梁的漸縮角度，從而證實(shí)該等式。

在至少一些示例性實(shí)施方式中，圖13中描繪的層片之間的傾斜角是相同的。即，在替代性實(shí)施方式中，至少對(duì)于一些層片而言，層片之間的傾斜角可以是不同的?？梢栽谥辽僖恍?shí)施方式中利用能夠使本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型實(shí)施的任何布置。

如可以看到的，圖13中的層片并非全部具有相同的長(zhǎng)度。具體地，圖13中描繪的第二纖維層的層片具有第一層片1152X以及第二層片1152Y和1152Z，第一層片1152X在翼梁的全部長(zhǎng)度上延伸，以及第二層片1152Y和1152Z在翼梁的部分長(zhǎng)度上延伸。在根據(jù)圖13的布置使纖維成角度的示例性實(shí)施方式中，如可以看到的，第一層片和第二層片相對(duì)于在翼梁1000的弦向方向(頂部至底部)上的位置大體上均勻地分散。

圖14描繪了翼梁1000的一部分的仰視圖的概念性視圖，其中，詳細(xì)描述了圖13中的層片1152中的一些層片。更具體地，除了不同的層之外，圖14對(duì)應(yīng)于圖12以及描述了底部凸緣，其中，翼梁的剩余部分被底部凸緣遮擋(腹板位于頂部處)。就此而言，除了層片1151與層片1152的不同取向外，圖14與圖12相似。圖14描繪了圍繞過(guò)渡區(qū)域包覆的層片，但層片的曲率對(duì)應(yīng)于層片的與縱向方向相反的橫向方向。如可以看到的，層片1152平行于底部凸緣130的翼展延伸方向/邊緣1139的延伸方向延伸。因此，層片1151的延伸的局部方向相對(duì)于凸緣翼展延伸方向基本上不偏斜。應(yīng)當(dāng)指出的 是，圖14概念性地表示了頂部翼梁的層片的布置(即，圖14還表示了圖13中的翼梁1000的一部分的俯視圖)。

因此，在圖13的視圖中，在示例性實(shí)施方式中，翼梁1000包括主腹板110和具有第一凸緣半徑的第一凸緣(頂部凸緣120或底部凸緣130)，該第一凸緣半徑將主腹板110連接至第一凸緣，第一凸緣沿著翼梁的至少一部分在翼梁的縱向翼展方向上延伸。構(gòu)成第一層的纖維的縱向軸線(xiàn)在第一凸緣半徑處的局部方向相對(duì)于第一凸緣的總體延伸方向?yàn)榇蠹s零度，并且這些纖維是彎曲的。

因此，在圖13的視圖中，在示例性實(shí)施方式中，翼梁1000包括下述層片：該層片在一個(gè)或更多方面中與圖7和/或圖8中的層片不同/不包括圖7和/或圖8中的層片的一個(gè)或更多個(gè)方面。

在示例性實(shí)施方式中，在圖13的視圖中，由于層片幾乎平行于彼此和/或由于層片之間的相對(duì)角度是極小的和/或大致是恒定的，和/或?qū)悠g的不連續(xù)大體上均勻分散，因此零度層的強(qiáng)度相對(duì)于纖維在根據(jù)圖7或圖8的層(其中，在圖8中，存在大體上平行于線(xiàn)159延伸的薄弱區(qū)域800，如以上詳細(xì)描述的)上定向的情況更均勻地分布。

圖15描繪了可以位于本文中詳細(xì)描述的任何其他層之上和/或之下的纖維層的替代性實(shí)施方式。該層對(duì)應(yīng)于“傾斜角”層，其中纖維的總體取向相對(duì)于翼梁的縱向方向/翼展方向以?xún)A斜角延伸。在圖15中描繪的實(shí)施方式中，該層對(duì)應(yīng)于45°層，其中纖維的總體取向相對(duì)于翼梁的縱向方向/翼展方向以大約45°角延伸。在圖15中，本文中描繪的纖維層由傾斜角層片1153構(gòu)成，該傾斜角層片1153具有相對(duì)于圖10中的層片的相應(yīng)的局部方向分量?jī)A斜的局部方向分量。

在圖15的實(shí)施方式中，該特征通過(guò)使層片1153在翼梁的腹板的平面中彎曲而實(shí)現(xiàn)。在圖15中描繪的示例性實(shí)施方式中，層片1153具有遵循弧線(xiàn)998的縱向軸線(xiàn)。在示例性實(shí)施方式中，圖15中描繪的層的所有層片具有遵循弧線(xiàn)998的縱向軸線(xiàn)。在示例性實(shí)施方式中，弧線(xiàn)998為具有恒定半徑的弧線(xiàn)，而在替代性實(shí)施方式中，弧線(xiàn)998為復(fù)合曲線(xiàn)(拋物曲線(xiàn)、橢圓曲線(xiàn)等)?？梢栽谥辽僖? 些實(shí)施方式中利用能夠使本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型得以實(shí)施的任何彎曲。

在圖15中描繪的實(shí)施方式中，局部方向分量在大致上所有的局部位置(包括所有的位置)處相對(duì)于圖10和/或圖13中(和/或圖7、圖8和/或圖9)的層片的相應(yīng)的局部方向分量?jī)A斜。在示例性實(shí)施方式中，傾斜角為45°(或如圖16中描繪的-45°，圖16描述了可以位于圖10中的層和/或本文中詳細(xì)描述的任何其他層和/或其變型之上和/或之下的又一層，如現(xiàn)將詳細(xì)描述的)。

圖16描繪了纖維層的又一替代性的實(shí)施方式，該纖維層可以位于本文詳細(xì)描述的任何其他層之上和/或之下。該層對(duì)應(yīng)于“傾斜角”層，其中纖維的總體取向相對(duì)于翼梁的縱向方向/翼展方向以?xún)A斜角延伸。在圖16中描繪的實(shí)施方式中，該層對(duì)應(yīng)于-45°層，其中纖維的總體取向相對(duì)于翼梁的縱向方向/翼展方向以大約-45°(或135°的角度)延伸。在圖16中，本文中描繪的纖維層由傾斜角層片1154構(gòu)成，該傾斜角層片1154具有相對(duì)于圖10和/或圖13中的層片的相應(yīng)的局部方向分量?jī)A斜的局部方向分量。

在圖16的實(shí)施方式中，該特征通過(guò)使層片1156在翼梁的腹板的平面中彎曲而實(shí)現(xiàn)。在圖16中描繪的示例性實(shí)施方式中，層片1154具有遵循弧線(xiàn)997的縱向軸線(xiàn)。在示例性實(shí)施方式中，圖16中描繪的層的所有層片具有遵循弧線(xiàn)997的縱向軸線(xiàn)。在示例性實(shí)施方式中，弧線(xiàn)997為恒定半徑的弧線(xiàn)，而在替代性實(shí)施方式中，弧線(xiàn)997為復(fù)合曲線(xiàn)(拋物曲線(xiàn)、橢圓曲線(xiàn)等)?？梢栽谥辽僖恍?shí)施方式中利用能夠使本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型得以實(shí)施的任何彎曲。

在圖16中描繪的實(shí)施方式中，局部方向分量在大致上所有的局部位置(包括所有的位置)處相對(duì)于圖10和/或圖13(和/或圖7、圖8和/或圖9A)中的層片的相應(yīng)的局部方向分量?jī)A斜。在示例性實(shí)施方式中，傾斜角為-45°。

應(yīng)當(dāng)指出的是，在替代性實(shí)施方式中，可以在傾斜角層中利用其他傾斜角。即，任何特定層的纖維的縱向方向可以以0.1度的增量在0度至90度的范圍內(nèi)以±角度成角度(例如，+10、-7.6、±43.9°、 -89.0°至﹢55.7°等)。在示例性實(shí)施方式中，對(duì)于大致所有位置而言，這可以使得位于這些層與對(duì)應(yīng)于圖10中的層之間的層片取向的相對(duì)角度是相同的。

在示例性實(shí)施方式中，與具有相對(duì)于總軸線(xiàn)系統(tǒng)——該總軸線(xiàn)系統(tǒng)用于定向圖7和圖9A中的層片——定向的相同的大致角度的傾斜角層片相比，圖15和圖16中的層片1153/1154的取向減小了圍繞凸緣半徑的自然路徑的偏斜，層片1153/1154具有分別與弧線(xiàn)998和弧線(xiàn)997平行的相應(yīng)的縱向軸線(xiàn)。

因此，在圖15和/或圖16的視圖中，在示例性實(shí)施方式中，翼梁1000包括主腹板110和具有第一凸緣半徑的第一凸緣(頂部凸緣120或底部凸緣130)，該第一凸緣半徑將主腹板110連接至第一凸緣，第一凸緣沿著翼梁的至少一部分在翼梁的縱向翼展方向上延伸。構(gòu)成第一層的纖維在第一凸緣半徑處的縱向軸線(xiàn)的局部方向相對(duì)于第一凸緣的總體延伸方向大約成45度，并且這些纖維是彎曲的。

因此，在示例性實(shí)施方式中，提供了由多個(gè)纖維層構(gòu)成的示例性翼梁。參照?qǐng)D5，第一層111可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖10表示的層，第二層112可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖13表示的層，第三層113可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖15表示的層，并且第四層114可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖16表示的層。也就是說(shuō)，在替代性實(shí)施方式中，層可以打亂該順序。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，第一層111可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖10表示的層，第二層112可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖15或圖16表示的層，第三層113可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖13表示的層，并且第四層114可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)圖15或圖16中的另一者表示的層。在一些實(shí)施方式中，可以存在更少或附加的層?？梢栽谥辽僖恍?shí)施方式中利用能夠使本文中詳細(xì)描述的教示或其變型在結(jié)構(gòu)部件比如翼梁中得以實(shí)踐的層的任何布置。還應(yīng)當(dāng)指出的是，在至少一些實(shí)施方式中，圖10至圖16中的各種層可以與圖7至圖9B中的各種層一起使用。因此，在示例性實(shí)施方式中，存在具有包括下述層片的層的翼梁：該層片在一個(gè)或更多個(gè)方面與圖7至圖9B中的一者或更多者的層片不同/不包括圖7至圖9B中的一者或更多者的層片的一個(gè)或更多個(gè)方面，并且所述翼梁還具有包括下述層片的層：該層片與圖7至圖9B中的一者或更多者的層片的一個(gè)或更多方面相同和/或包括圖7至圖9B 中的一者或更多者的層片的一個(gè)或更多方面。

在一些示例性實(shí)施方式中，提供了制造復(fù)合漸縮翼梁的示例性方法，如現(xiàn)將詳細(xì)描述的。在示例性實(shí)施方式中，第一纖維層以下述方式鋪設(shè)：第一部件大致在第一平面(例如，凸緣120的平面)內(nèi)延伸，并且第二部件大致在第二平面(例如，腹板110的平面)內(nèi)延伸，并且第三部件大致在第三平面(例如，凸緣130的平面)內(nèi)延伸。該層被鋪設(shè)成使得第一過(guò)渡區(qū)域存在于第一部件與第二部件之間并且以至少第一大致線(xiàn)性的方式延伸。該層被鋪設(shè)成還使得在第二部件與第三部件之間的第二過(guò)渡區(qū)域以至少第二大致線(xiàn)性的方式沿與第一大致線(xiàn)性的方式不同的方向延伸。僅通過(guò)示例的方式而不通過(guò)限制的方式，這些過(guò)渡區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于以上詳細(xì)描述的過(guò)渡區(qū)域123和133。

該示例性方法還包括：將第一層的纖維的層片在第一過(guò)渡區(qū)域123處轉(zhuǎn)向成大致垂直于第一過(guò)渡區(qū)域123的延伸方向并且在第二過(guò)渡區(qū)域133處轉(zhuǎn)向成大致垂直于第二過(guò)渡區(qū)域133的延伸方向。在示例性實(shí)施方式中，這種方法的結(jié)果形成九十度層(例如，圖10中的層)。

在示例性實(shí)施方式中，提供了跟在剛剛詳細(xì)描述的方法之后或在剛剛詳細(xì)描述的方法之前的方法(意識(shí)到的是，剛剛詳細(xì)描述的方法將隨后被執(zhí)行，并且因此仍然滿(mǎn)足對(duì)于以上方法而言是關(guān)鍵的取向)，該方法需要在位于第一層上方的第二層中鋪設(shè)多個(gè)纖維(盡管在替代性實(shí)施方式中，該方法可以在以上描述的方法之前執(zhí)行，在此情況下，以上詳細(xì)描述的方法需要將纖維鋪設(shè)在由執(zhí)行此方法產(chǎn)生的層之上)以形成復(fù)合翼梁。第二層具有大致在第一平面內(nèi)延伸的第四部件(對(duì)應(yīng)于凸緣120)、大致在第二平面內(nèi)延伸的第五部件(對(duì)應(yīng)于腹板110)和大致在第三平面內(nèi)延伸的第六部件(對(duì)應(yīng)于凸緣130)，使得第四部件與第五部件之間的第三過(guò)渡區(qū)域以至少第一大致線(xiàn)性的方式延伸，并且使得第五部件與第六部件之間的第四過(guò)渡區(qū)域以至少第二大致線(xiàn)性的方式延伸。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，這些第三過(guò)渡區(qū)域和第四過(guò)渡區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于以上詳細(xì)描述的過(guò)渡區(qū)域123和過(guò)渡區(qū)域133。

該方法還包括將第二層的纖維的層片在第三過(guò)渡區(qū)域處轉(zhuǎn)向成 大致平行于第四過(guò)渡區(qū)域的延伸方向并且在第四過(guò)渡區(qū)域處轉(zhuǎn)向成大致平行于第四過(guò)渡區(qū)域的延伸方向。在示例性實(shí)施方式中，這種方法的結(jié)果形成零度層(例如，圖13中的層)。

在示例性實(shí)施方式中，提供了跟在剛剛詳細(xì)描述的方法中的一者或兩者之后或在剛剛詳細(xì)描述的方法中的一者或兩者之前的方法(其中，取向是基于計(jì)劃隨后執(zhí)行的方法而建立的)，該方法需要在第一層上和/或第二層之上的另一層(盡管在替代性實(shí)施方式中，該方法可以在以上描述的方法之前執(zhí)行，在此情況下，以上詳細(xì)描述的方法需要將這些層鋪設(shè)在由該層形成的層之上)。附加的層可以包括大致在第一平面內(nèi)延伸的部件、大致在第二平面內(nèi)延伸的部件和大致在第三平面內(nèi)延伸的部件，使得建立了相應(yīng)的過(guò)渡區(qū)域。在該示例性方法中，該方法還包括將通過(guò)該方法建立的層的纖維的±45度層片轉(zhuǎn)向成使得對(duì)于翼梁的大致所有位置而言，該層的纖維的延伸的局部方向相對(duì)于通過(guò)以上方法建立的第一層或第二層的纖維的延伸的局部方向?yàn)?或者在建立這些層之前實(shí)踐的情況下將為)大于45度。在示例性實(shí)施方式中，該層被重復(fù)以實(shí)現(xiàn)以上提到的用于第一層或第二層中的另一者的角度取向。

在示例性實(shí)施方式中，以上詳細(xì)描述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)或全部方法都可以以自動(dòng)化的方式執(zhí)行。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，可以利用AFP機(jī)器執(zhí)行以上詳細(xì)描述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)或全部方法。因此，在示例性實(shí)施方式中，提供了被編程以執(zhí)行以上詳細(xì)描述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)或全部方法的AFP機(jī)器。僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，圖17描繪了示例性裝置1700，該裝置1700包括機(jī)械人裝置1710和控制單元1720。控制單元1720容納在機(jī)架1730中，并且機(jī)械人裝置1710連接至機(jī)架1730/從機(jī)架1730延伸。機(jī)械人裝置1710還包括可以與纖維施放器和/或纖維操縱器對(duì)應(yīng)的部件1740。在示例性實(shí)施方式中，控制單元構(gòu)造成用以控制裝置1700執(zhí)行本文中詳細(xì)描述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)或全部方法和/或其變型。在示例性實(shí)施方式中，該方法通過(guò)該控制單元控制機(jī)械人裝置1710來(lái)移動(dòng)部件1740以將纖維層片施加在本文中詳細(xì)描述的層中來(lái)實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)該指出的是，本文中詳細(xì)描述的任何方法作用對(duì)應(yīng)于通過(guò)該 方法制成的最終產(chǎn)品的公開(kāi)內(nèi)容。還應(yīng)指出的是，本文中詳細(xì)描述的任何方法作用對(duì)應(yīng)于構(gòu)造成以自動(dòng)化的方式全部地或部分地執(zhí)行該方法的裝置的公開(kāi)內(nèi)容。特別地，本文中詳細(xì)描述的方法對(duì)應(yīng)于與具有構(gòu)造成用以控制機(jī)械人裝置以自動(dòng)化的方式全部地或部分地執(zhí)行該方法的裝置的公開(kāi)內(nèi)容對(duì)應(yīng)。

以類(lèi)似方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，本文中詳細(xì)描述的任何結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于制造該結(jié)構(gòu)的方法的公開(kāi)內(nèi)容，其中，包括制造該結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化的方法。還應(yīng)當(dāng)指出的是，本文中詳細(xì)描述的任何結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于構(gòu)造成以自動(dòng)化的方式全部地或部分地制造該結(jié)構(gòu)的裝置的公開(kāi)內(nèi)容。

因此，在至少一些實(shí)施方式中，提供了具有漸縮機(jī)翼的飛行器，比如商用客機(jī)。在實(shí)施方式中，這可以對(duì)應(yīng)于以上討論的圖1中的飛行器1。在這樣的示例性飛行器1中，機(jī)翼14的上蒙皮26和下蒙皮27在翼展方向99中是不平行的，并且在機(jī)翼14的上蒙皮26與下蒙皮27之間存在復(fù)合翼梁，比如復(fù)合翼梁1000。在示例性實(shí)施方式中，翼梁的上凸緣直接地或者間接地連接至機(jī)翼的上表面，并且翼梁的下凸緣直接地或者間接地連接至機(jī)翼的下表面。翼梁的漸縮角度為大約8°，但在替代性的實(shí)施方式中，漸縮角度可以為大于8°或小于8°。此外，翼梁可以為復(fù)合漸縮翼梁，其中，翼梁的一部分以第一角度漸縮，并且翼梁的另一部分以不同于第一角度的第二角度漸縮。在至少一些示例性實(shí)施方式(例如，比如利用圖10至圖16中的實(shí)施方式的那些實(shí)施方式)中，至少相對(duì)于利用其他實(shí)施方式(例如，圖7至圖9B中的實(shí)施方式/層的層片基于總軸線(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)施方式等)，利用本文中詳細(xì)描述的教示和/或其變型，可以在某種程度上減輕利用織造纖維、單向帶、滑移帶和/或兩種材料制造翼梁的分析和/或制造困難。在示例性實(shí)施方式中，通過(guò)根據(jù)圖10至圖16中詳細(xì)描述的實(shí)施方式將纖維路徑轉(zhuǎn)向所得到的整個(gè)堆疊層片至少相對(duì)于通過(guò)根據(jù)圖7至圖9B中詳細(xì)描述的實(shí)施方式使纖維路徑轉(zhuǎn)向的情況，與可以用于得到翼梁的結(jié)構(gòu)性能的測(cè)試和分析模型更緊密地相關(guān)。這能夠具有實(shí)用性，因?yàn)槠淇梢愿淖兛骨?柱形屈曲和/或面板屈曲等)的能力。這在剪切負(fù)載阻力(例如，增大的剪切阻力)方面可以具有實(shí)用性。同樣地，實(shí)施方式關(guān)于在減小孔、拐角等處的應(yīng)力和/或應(yīng)變集中方面可具有實(shí)用性。所有這些與 缺少本文中詳細(xì)描述的教示中的至少一些教示的情況有關(guān)。

僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式，本文中詳細(xì)描述的至少一些教示使得層片鋪設(shè)在現(xiàn)有測(cè)試數(shù)據(jù)的限定參數(shù)內(nèi)。在示例性實(shí)施方式中，這可以具有實(shí)用性，因?yàn)橹辽僭诶昧藞D10至圖16的層的翼梁中，相對(duì)于關(guān)于利用了圖7至圖9B的層的實(shí)施方式的情況，這允許更好地理解所得到的翼梁的強(qiáng)度性能。在示例性實(shí)施方式中，相對(duì)于與利用圖7至圖9B的層生產(chǎn)翼梁相關(guān)的時(shí)間和/或花費(fèi)，與利用圖10至圖16的層生產(chǎn)可比較的翼梁相關(guān)的時(shí)間和/或花費(fèi)可以減少。在示例性實(shí)施方式中，相對(duì)于與利用根據(jù)圖7至圖9B的層生產(chǎn)翼梁相關(guān)的所得到的重量，利用根據(jù)圖10至圖16的層的翼梁的最終重量可以減少。

在示例性實(shí)施方式中，將九十度層的纖維轉(zhuǎn)向成大致垂直于上凸緣和/或下凸緣(例如，根據(jù)圖10)允許纖維在凸緣半徑處遵循它們的自然路徑。這可以使得凸緣能夠構(gòu)造成：至少相對(duì)于不存在本文詳細(xì)描述的教示的情況，可以具有增大的燃料壓力載荷。

在示例性實(shí)施方式中，將零度層的纖維轉(zhuǎn)向成基本上與上凸緣和下凸緣平行(例如，圖13中的取向)可以允許將連續(xù)的纖維鋪設(shè)于凸緣半徑上，由此至少相對(duì)于僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式與導(dǎo)致實(shí)踐圖7中的纖維取向的情況相比，減小了屈曲問(wèn)題和/或改善用于機(jī)翼彎曲載荷的翼梁凸緣。

盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅通過(guò)示例的方式而非通過(guò)限制的方式呈現(xiàn)。對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將明顯的是，可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在形式上和細(xì)節(jié)方面做出各種改變。