專利名稱：風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和其它結(jié)構(gòu)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)大體而言涉及有關(guān)于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的方法、系統(tǒng)和/或 設(shè)備。更具體而言，但并無(wú)限制意義，本申請(qǐng)涉及有關(guān)于改進(jìn)的結(jié)構(gòu)配置的方法、系統(tǒng)和/ 或設(shè)備和有關(guān)于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的翼面(airfoil)和其它結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)器。如果該機(jī)械能直接由機(jī)械使用， 諸如用于抽水或磨麥，那么風(fēng)力渦輪機(jī)可被稱作風(fēng)車(chē)。同樣，如果該機(jī)械能還變換成電能， 那么該渦輪機(jī)可被稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)或者風(fēng)力發(fā)電站。風(fēng)力渦輪機(jī)使用以“葉片”形式的一個(gè)或多個(gè)翼面來(lái)生成升力且從給予轉(zhuǎn)子的移 動(dòng)空氣俘獲動(dòng)量。每個(gè)葉片通常在其“根部”固定，且然后在徑向“向外”“跨越”到自由“頂” 端。葉片的前部或“前邊緣”連接首先接觸空氣的葉片的最前點(diǎn)。葉片的后部或“尾邊緣” 是被前邊緣分開(kāi)的空氣流動(dòng)在經(jīng)過(guò)葉片的吸力表面和壓力表面后再接合的位置?！跋揖€”在 典型空氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)葉片的方向連接葉片的前邊緣與尾邊緣。弦線長(zhǎng)度簡(jiǎn)單地為“弦”。風(fēng)力渦輪機(jī)通常根據(jù)葉片旋轉(zhuǎn)所繞的豎直軸線或水平軸線分類(lèi)。一種所謂的“水 平軸線風(fēng)力發(fā)電機(jī)”在圖1中示意性地示出且可購(gòu)自GE Energy of Atlanta，Georgia，USA。 這種風(fēng)力渦輪機(jī)的特定配置2包括塔架4，塔架4支承具有轉(zhuǎn)子8的傳動(dòng)系6，傳動(dòng)系6由 被稱作“機(jī)艙”的保護(hù)性封殼覆蓋。葉片10布置于轉(zhuǎn)子8的一端，在機(jī)艙外部，用以驅(qū)動(dòng)齒 輪箱12，齒輪箱12連接到在傳動(dòng)系6端部的發(fā)電機(jī)14以及控制系統(tǒng)16。如在圖2所示的葉片10的截面圖中示出，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常被配置成具有在殼 體30內(nèi)在翼展方向延伸的一個(gè)或多個(gè)“翼梁”構(gòu)件20以承載大部分重量和葉片上的氣動(dòng) 力。翼梁20通常被配置成I形梁，具有在兩個(gè)凸緣對(duì)(被稱作“帽”或“翼梁帽”)之間延 伸的腹板22，被稱作“抗剪腹板”。翼梁帽M通常固定到殼體30的內(nèi)表面上，殼體30內(nèi)表 面形成葉片的吸力表面和壓力表面。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10變得較大使得即使具有上文所描述的常規(guī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它 們?nèi)杂薪Y(jié)構(gòu)缺陷。這些缺陷和與制造大型渦輪機(jī)葉片所需的特殊材料相關(guān)的成本考慮常常 限制風(fēng)力渦輪機(jī)的大小和/或構(gòu)造新風(fēng)電場(chǎng)的可行性。舉例而言，用于大型葉片的常規(guī)殼 體30構(gòu)造需要“夾在”殼體外層38之間的殼體核芯34，如圖3所示。雖然殼體外層38大 體上由玻璃纖維制成，但使用輕木(balsa wood)或pvc材料來(lái)提供核芯34，如本領(lǐng)域技術(shù) 普通人員所了解的那樣，這是更昂貴的建筑材料。但是，為了葉片具有所需剛度，根據(jù)常規(guī) 技術(shù)，殼體核芯34是必需的。應(yīng)了解缺少足夠剛度的葉片可能會(huì)遭受若干性能不足，包括 增加的故障機(jī)會(huì)、低效、造成塔架碰撞的變形以及其它性能問(wèn)題。因此，需要一種改進(jìn)的結(jié) 構(gòu)系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的剛度、強(qiáng)度和性能，特別是考慮對(duì)更大型風(fēng)力渦輪機(jī) 的持續(xù)需要，同時(shí)還維持成本效益。此外，還需要制造大型風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的改進(jìn)方法使得 可進(jìn)一步改進(jìn)成本效益，同時(shí)也生產(chǎn)出高品質(zhì)的終端產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
因此本申請(qǐng)描述了一種制造用于結(jié)構(gòu)的肋條加強(qiáng)殼體的方法，其中該肋條加強(qiáng)殼 體包括由多個(gè)纖維肋條支承的表皮，纖維肋條包括基本上單向纖維的加厚條帶，且其中纖 維肋條包括交叉的圖案，所述圖案包括多個(gè)交叉點(diǎn)，交叉點(diǎn)包括兩個(gè)或兩個(gè)以上纖維肋條 的相交，該方法包括以下步驟配置凸模，其形狀對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的表皮的輪廓；在凸模的凸 表面中配置多個(gè)凹槽，其對(duì)應(yīng)于纖維肋條的圖案；將單向纖維鋪設(shè)于凸模的凹槽中；以及， 在凸模的凸表面上施加表皮。在一些實(shí)施例中，凸模包括風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的至少一部分 翼面的近似形狀。在一些實(shí)施例中，該方法包括在凹槽中鋪設(shè)多層單向纖維的步驟。在一些實(shí)施例中，該方法包括以下步驟在凹槽中鋪設(shè)多層單向纖維，直到凹槽被 填充單向纖維至所需高度，且當(dāng)在凹槽中鋪設(shè)多層單向纖維時(shí)，使單向纖維層的縱向軸線 與凹槽的縱向軸線基本上對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，該方法包括以下步驟在凹槽中鋪設(shè)多層單向纖維，使得大部分 單向纖維層通過(guò)交叉點(diǎn)中至少一個(gè)而連續(xù)；以及，使單向纖維層中的至少一些層在相交的 纖維肋條處交織。在一些實(shí)施例中，該方法包括以下步驟在交叉點(diǎn)處終止預(yù)定百分比的單向纖維 層，使得在交叉點(diǎn)處的厚度包括所需厚度。在一些實(shí)施例中，該方法包括以下步驟在交叉點(diǎn)之間，在單向纖維層之間鋪設(shè)不 連續(xù)材料層；其中該不連續(xù)材料包括止于交叉點(diǎn)處的材料；以及，施加多個(gè)表皮層直到實(shí) 現(xiàn)表皮的所需厚度。在一些實(shí)施例中，一旦在凸模的凹槽中鋪設(shè)單向纖維且在凸模的凸表面上施加表 皮，就形成了凸模/纖維條帶/表皮組件。該方法還可包括利用樹(shù)脂浸漬凸模/纖維條帶 /表皮的步驟。在一些實(shí)施例中，該方法還包括以下步驟使樹(shù)脂浸漬的凸模/纖維條帶/表皮組 件固化；使凸模從該樹(shù)脂浸漬的纖維肋條和表皮脫模；以及整合多個(gè)翼梁帽。在一些實(shí)施例中，纖維肋條可包括玻璃纖維、碳粗紗(carbon roving)、墊和預(yù)浸 料(pr印eg)之一；且表皮可包括玻璃纖維、碳粗紗、墊和預(yù)浸料之一；且樹(shù)脂可包括環(huán)氧樹(shù) 脂、聚酯、乙烯基酯和熱固性塑料樹(shù)脂之一。圖案可包括網(wǎng)格。通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，當(dāng)結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)理解時(shí)， 本發(fā)明的這些和其它特點(diǎn)將會(huì)變得明顯。


通過(guò)仔細(xì)學(xué)習(xí)下文本發(fā)明的示范性實(shí)施例的更詳細(xì)的描述，并結(jié)合附圖理解，本 發(fā)明的這些和其它特點(diǎn)將會(huì)被更全面地理解和了解，在附圖中圖1是常規(guī)風(fēng)力渦輪機(jī)的示意側(cè)視圖；圖2是沿著圖1中的弦剖面線II-II所截取的葉片的示意截面圖；圖3是常規(guī)“夾層”殼體設(shè)計(jì)的剖視圖；圖4是根據(jù)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體；圖5是根據(jù)本申請(qǐng)的替代示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體；
圖6是根據(jù)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的剖視圖；圖7是根據(jù)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的交叉點(diǎn)的視圖；圖8是根據(jù)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的制造方法的相關(guān)步驟的示 意圖；圖9是根據(jù)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的制造方法的相關(guān)步驟的示 意圖；圖10是根據(jù)本申請(qǐng)的替代實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的制造方法的相關(guān)步驟的示意 圖；圖11是根據(jù)本申請(qǐng)的替代實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的制造方法的相關(guān)步驟的示意 圖；圖12是根據(jù)本申請(qǐng)的替代實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的制造方法的相關(guān)步驟的示意 圖；以及圖13是根據(jù)本申請(qǐng)的替代實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體的制造方法的相關(guān)步驟的示意 圖。部件列表風(fēng)力渦輪機(jī)2塔架 4傳動(dòng)系6轉(zhuǎn)子8葉片 10齒輪箱12發(fā)電機(jī)14傳動(dòng)系6控制系統(tǒng)16翼梁構(gòu)件20殼體30腹板22凸緣或翼梁帽24殼體核芯34殼體外層38翼面48肋條加強(qiáng)殼體50纖維肋條54表皮56交叉點(diǎn)58不連續(xù)材料62凸翼面模70凹槽 74模/纖維條帶組件76
模/纖維條帶/表皮組件78凹翼面模80模/表皮組件82模/表皮/纖維條帶組件83圖案模84纖維條帶/圖案模組件86模/表皮/纖維條帶/圖案模組件90
具體實(shí)施例方式通常，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解的那樣，通過(guò)連接兩個(gè)單獨(dú)形成的半件來(lái)構(gòu) 造風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片，兩個(gè)單獨(dú)形成的半件在連接時(shí)形成翼面。翼面通常是風(fēng)力轉(zhuǎn)子葉片 的主體，其與風(fēng)相互作用以造成旋轉(zhuǎn)。再次參看附圖，圖4和圖5各示出可用于構(gòu)造風(fēng)力渦 輪機(jī)葉片10的翼面48的半件，且提供根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體50的實(shí)例。盡 管在附圖中示出為半翼面，應(yīng)了解本發(fā)明可適用于其中將小于翼面一半構(gòu)造為單件或者將 多于翼面一半構(gòu)造為單件的構(gòu)造技術(shù)。如在下文中更詳細(xì)地解釋的那樣，肋條加強(qiáng)殼體50 是包括大體上由相交的單向纖維肋條或條帶形成的交叉圖案或網(wǎng)格狀或晶格結(jié)構(gòu)的殼體。 這些單向纖維的延伸肋條或條帶將在本文中被稱作“纖維肋條M”。應(yīng)了解本發(fā)明的肋條 加強(qiáng)殼體50大體上還包括表皮56，表皮56通常在纖維肋條M上伸展并熔合到纖維肋條 M以完成殼體50。這種表皮56形成與風(fēng)相互作用的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的空氣動(dòng)力面。一般 而言，纖維肋條M形成加厚的連續(xù)或半連續(xù)繩索或者肋條狀結(jié)構(gòu)，其向殼體50提供剛度且 支承殼體50的表皮56。在圖4和圖5中，纖維肋條M以虛線示出，這是因?yàn)楸砥?6覆蓋 纖維肋條M。如將在下文中更詳細(xì)地討論的那樣，根據(jù)圖4和圖5的示范性實(shí)施例，纖維肋條M 可被配置成形成表皮56下方的網(wǎng)格狀或晶格圖案。這種圖案的配置可允許纖維肋條M之 間頻繁相交。在一些實(shí)施例中，所形成的圖案可基本上在翼面48的殼體30的整個(gè)表面區(qū) 域上(即，在表皮56下方)延伸。在本發(fā)明的肋條加強(qiáng)殼體50的其它可能實(shí)施例中，纖維 肋條M可形成相交線的其它配置或設(shè)計(jì)，其可包括曲線和/或重復(fù)的形態(tài)或圖案。另外， 纖維肋條M可僅置于優(yōu)先加強(qiáng)的殼體的某些目標(biāo)區(qū)域中。在一些實(shí)施例中，殼體的目標(biāo)區(qū) 域可包括翼面基部和翼面的外頂端或頂端。如所陳述的那樣，在所形成的圖案內(nèi)，纖維肋條M可包括許多交叉和相交的曲線 和/或直線。在一些實(shí)施例中，纖維肋條M可與弦線成某角度在大約弦向方向上延伸且與 其它纖維肋條M相交，其它纖維肋條M與弦線成不同角度在大約弦向方向上延伸。在根據(jù)本發(fā)明的肋條加強(qiáng)殼體50中，由纖維肋條討所形成的圖案可呈許多 不同形式。舉例而言，如圖4所示，一種優(yōu)選圖案可大體上描述為等網(wǎng)格圖案(isogrid pattern)(即，重復(fù)的三角形圖案)。在這種類(lèi)型的實(shí)施例的一些情形中，相交的纖維肋條 54可形成大約60度的角度。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，如圖5所示，這種優(yōu)選圖案可大體上描 述在正交網(wǎng)格圖案(orthogrid pattern) (S卩，重復(fù)的矩形圖案)。在此實(shí)施例中，纖維肋條 M可以大約90度的角度交叉且形成矩形。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，重復(fù)的三角形或矩形圖 案可形成為其它大小的角度且其它類(lèi)型的網(wǎng)格或圖案也是可能的，諸如重復(fù)的五邊形等。
此外，在轉(zhuǎn)子葉片10/翼面48的設(shè)計(jì)包括使用翼梁構(gòu)件20 (如圖2所示)、其它 類(lèi)似結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其它結(jié)構(gòu)元件的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解根據(jù)本發(fā)明的肋條加 強(qiáng)殼體50可容納并合并它們。舉例而言，如上文所述，翼梁構(gòu)件22大體上包括翼梁帽24， 其固定抗剪腹板22結(jié)構(gòu)構(gòu)件，抗剪腹板22結(jié)構(gòu)構(gòu)件穿過(guò)翼面的中空內(nèi)部延伸(大體上從 翼面的壓力側(cè)延伸到翼面的吸力側(cè))。在這些情況下，翼梁帽M大體上與殼體一體地形成 或經(jīng)由常規(guī)手段固結(jié)到殼體的內(nèi)表面上，且抗剪腹板22與翼梁帽M —體地形成或者經(jīng)由 常規(guī)手段固結(jié)到翼梁帽M上。無(wú)論是什么情況，翼梁帽M和(經(jīng)由翼梁帽M與抗剪腹板 22做出的連接)抗剪腹板22可以若干方式結(jié)合本發(fā)明的肋條加強(qiáng)殼體50使用。首先，例 如，纖維肋條M可被配置成使得它們止于表皮56內(nèi)表面上翼梁帽M所在的位置。即，翼 梁帽M所在的區(qū)域保持打開(kāi)，且翼梁帽M可在此打開(kāi)位置以常規(guī)方式與表皮56 —體地形 成或者粘附到外表面56上。其次，例如，可整合翼梁帽M與纖維肋條M?？赡苡腥舾烧?可能性。在一種可能性中，將組合翼梁帽M與將在表皮56上相交翼梁帽M的位置的任何 纖維肋條M。在此情況下，例如，翼梁帽M(其在一些情形中也可由纖維層制成)可在構(gòu) 造期間配置使得其與相交的纖維肋條M相鄰或交織，使得翼梁帽M和纖維肋條M在樹(shù)脂 浸漬過(guò)程中變得牢靠地連接。在用于整合翼梁帽M與纖維肋條M的另一替代方案中，在 纖維肋條M已在表皮56上形成之后，可根據(jù)常規(guī)方法將翼梁帽M附裝到纖維肋條M上 (即，經(jīng)由機(jī)械手段或粘合劑或類(lèi)似物)。在此情況下，翼梁帽M也可仍附裝到表皮56的 部分上以及與一個(gè)或多個(gè)肋條M做出連接。用于整合翼梁帽M與纖維肋條M的又一替 代方案是修改一個(gè)或多個(gè)纖維肋條M的適當(dāng)位置的部段(例如，使纖維肋條的部段加厚或 擴(kuò)大)，使得纖維肋條M的修改的部段也可充當(dāng)翼梁帽。在此情況下，也可在兩個(gè)或兩個(gè) 以上的纖維肋條M的相交處進(jìn)行修改。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解的是，存在可整合翼梁 帽M與纖維肋條M的其它可能方式。因此，雖然本申請(qǐng)集中于纖維肋條M和其配置、制 造和其與表皮56做出的連接以形成肋條加強(qiáng)殼體50，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解其它 常規(guī)結(jié)構(gòu)元件(諸如翼梁構(gòu)件20)仍可使用且方便地合并于本發(fā)明的肋條加強(qiáng)殼體50內(nèi)。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的肋條加強(qiáng)殼體50的截面圖，其中纖維肋條 M熔合到表皮56上。如圖所示，纖維肋條M在表皮56下面并支承表皮56以形成肋條加 強(qiáng)殼體50。應(yīng)了解纖維肋條M沿著表皮56的內(nèi)表面延伸，且因此纖維肋條M定位于最終 構(gòu)造的翼面的基本上中空內(nèi)部。在圖6中標(biāo)識(shí)了若干尺寸。這些尺寸包括表皮厚度，其被標(biāo)識(shí)為“st” ；纖維肋 條寬度，其被標(biāo)識(shí)為“fsw” ；以及，纖維肋條厚度，其被標(biāo)識(shí)為“fst”。所有這些可指平均測(cè) 量。盡管在所描述范圍之外的實(shí)施例也是可能的，但已確定如果肋條加強(qiáng)殼體50被設(shè)計(jì)成 使得在這些尺寸之間維持特定比值，那么可提高肋條加強(qiáng)殼體50的剛度和其它性能特征。 因此，在一些實(shí)施例中平均表皮厚度與平均纖維肋條寬度的比值(即，st/fsw)的比可在 大約0. 01與0. 2之間；平均表皮厚度與平均纖維肋條厚度的比值(即，st/fst)可在大約 0. 05與1.0之間；以及，平均纖維肋條厚度與平均纖維肋條寬度的比值(即，fst/fsw)在 大約0. 1與1. 0之間。更優(yōu)選地，在其它實(shí)施例中平均表皮厚度與平均纖維肋條寬度的 比值(即，St/fsw)可在大約0. 05與0. 1之間；平均表皮厚度與平均纖維肋條厚度的比值 (即，st/fst)可在大約0.2與0.5之間；以及，平均纖維肋條厚度與平均纖維肋條寬度的比 值(即，fst/fsw)在大約0. 2與0. 8之間。
應(yīng)了解由纖維肋條M形成的網(wǎng)格或圖案大體上包括多個(gè)交叉點(diǎn)58，如在本文中 所用的交叉點(diǎn)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的纖維肋條M的相交。在大多數(shù)情況下，該圖案提供 纖維肋條M規(guī)則地相交且常常在表皮56表面上。如在下文中更詳細(xì)地描述的那樣，交叉 點(diǎn)58可包括若干層材料的交織，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，這些材料構(gòu)成纖維肋條M中的每一 個(gè)。因此，例如，在交叉點(diǎn)58包括兩個(gè)纖維肋條M(第一纖維肋條與第二纖維肋條)的相 交的情況下，纖維肋條可被構(gòu)造成通過(guò)交叉點(diǎn)58的部段，自第一纖維肋條的纖維層的放置 與自第二纖維肋條的纖維層的放置交替。這種配置大體上提供至少一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在相交的纖 維肋條之間的連接增強(qiáng)且剛度更強(qiáng)。在一些實(shí)施例中，構(gòu)成纖維肋條M的所有若干纖維層都可延伸穿過(guò)網(wǎng)格交叉點(diǎn) 58。即，用于相關(guān)纖維肋條58中每一個(gè)的纖維層不中斷地延伸穿過(guò)交叉點(diǎn)58。應(yīng)了解，在 這些實(shí)施例中，此將造成纖維在交叉點(diǎn)58處累積，導(dǎo)致交叉點(diǎn)58具有比交叉點(diǎn)58之間的 纖維肋條M的厚度顯著增加的纖維厚度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在不希望交叉點(diǎn)58處的累積的情況下，可通過(guò)減小網(wǎng) 格交叉點(diǎn)58處一些或所有纖維肋條M的厚度來(lái)減小或排除增加的厚度。在另一替代實(shí)施 例中，可通過(guò)交替地放置連續(xù)纖維層與不連續(xù)纖維層來(lái)減少或排除累積或增加的厚度，即， 大約一半纖維肋條層M將延伸穿過(guò)交叉點(diǎn)58且大約一半纖維肋條層將不延伸穿過(guò)交叉點(diǎn) 58。當(dāng)然，可操縱延伸穿過(guò)交叉點(diǎn)58的纖維肋條的百分比，使得在交叉點(diǎn)58處基本上不出 現(xiàn)增加的厚度或者在交叉點(diǎn)58處出現(xiàn)所需水平的增加或減小厚度。在這種類(lèi)型的實(shí)施例 中，不延伸穿過(guò)交叉點(diǎn)58的纖維肋條M可由另一材料替換，諸如泡沫、輕木、PVC、PU泡沫 或者其它類(lèi)似材料。如圖7所示，一般而言，連續(xù)纖維層61將被配置成占據(jù)在纖維肋條M 內(nèi)的位置且在交叉點(diǎn)58之間延伸且穿過(guò)交叉點(diǎn)58。但是，不連續(xù)材料層62 (其可由上文所 列出的相同纖維或材料制成)將止于交叉點(diǎn)58。以此方式，能以更具成本效益的方式構(gòu)造 網(wǎng)格且避免在交叉點(diǎn)58處不希望的材料累積。在替代實(shí)施例中，可避免在交叉點(diǎn)處的累積同時(shí)也避免使用不連續(xù)材料層62。應(yīng) 了解使用不連續(xù)的材料層62，雖然在一些方面是有利的，但大體上會(huì)不利地影響所構(gòu)造的 翼面剛度或性能。通過(guò)使纖維層交錯(cuò)使得大部分纖維層延伸穿過(guò)至少一個(gè)交叉點(diǎn)(或者， 在一些情形中，兩個(gè)交叉點(diǎn))，可避免在交叉點(diǎn)處的累積且剛度維持在基本上接近纖維層全 都連續(xù)的剛度水平，且交叉點(diǎn)累積將不會(huì)造成問(wèn)題且顯著地優(yōu)于大量使用不連續(xù)材料層62 的情況。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，纖維肋條M可由組合了環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯或乙烯基 酯的樹(shù)脂或者熱固性塑性樹(shù)脂的玻璃纖維的單向條帶或?qū)訕?gòu)成。如本文所用的單向纖維層 包括其中至少大部分纖維在基本上相同方向?qū)?zhǔn)的纖維材料。在其它實(shí)施例中，纖維肋條 M可由組合了環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯或乙烯基酯的樹(shù)脂或熱固性塑性樹(shù)脂的碳粗紗、墊或預(yù)浸料 構(gòu)成。表皮56可由與纖維肋條M相同材料制成且利用上文所列出的樹(shù)脂材料中的任何材 料粘附到纖維肋條M上。纖維肋條M也可由單種材料，諸如玻璃纖維制成。在其它實(shí)施 例中，可使用不同材料的組合來(lái)形成混合結(jié)構(gòu)。在這種類(lèi)型的實(shí)施例中，例如，可使用玻璃 纖維與低密度泡沫(如PVC)或輕木的組合來(lái)構(gòu)造纖維肋條54。如上文所述的那樣，在一些 實(shí)施例中，在兩個(gè)或兩個(gè)以上的纖維肋條M相交的網(wǎng)格的交叉點(diǎn)58，可使形成混合結(jié)構(gòu)的 交替材料層不連續(xù)(即，使材料層不延伸穿過(guò)交叉點(diǎn)58)。以此方式，可維持所需厚度，如圖7所示。纖維肋條M形成肋條加強(qiáng)殼體30的部分的圖案或配置可呈許多不同形式。另外， 如先前所示，在優(yōu)選實(shí)施例中，纖維肋條討的配置可形成基本上重復(fù)的圖案。舉例而言，如 圖4和圖5所示，優(yōu)選實(shí)施例包括重復(fù)矩形的形狀或三角形的形狀。其它形狀也是可能的。 這種重復(fù)圖案的大小也可是不同的。但是，已發(fā)現(xiàn)某些大小范圍具有提高性能的能力。重 復(fù)圖案的大小可關(guān)于翼面長(zhǎng)度來(lái)表達(dá)?？擅枋鲞@種情況的一種方式是比較封入翼面表面上 大體上重復(fù)的圖案或形狀所需圓的近似大小(即，需要圓剛好環(huán)繞(例如)重復(fù)的矩形或 三角形)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，封入重復(fù)圖案所需近似圓的直徑與翼面長(zhǎng)度的比值(即， (圓直徑)/ (翼面長(zhǎng)度))在大約0. 02與0. 2之間。更優(yōu)選地，封入重復(fù)圖案所需近似圓的 直徑與翼面長(zhǎng)度的比值在大約0. 04與0. 1之間。本發(fā)明的若干實(shí)施例包括纖維肋條M不連續(xù)或終止的至少一些位置。舉例而言， 纖維肋條M可止于翼面邊緣，或者，在一些實(shí)施例中(如上文所討論)，止于翼梁帽M所在 的位置以及其它位置。在一些實(shí)施例中，纖維肋條討可隨著其到達(dá)終點(diǎn)而逐漸縮小使得其 具有錐形端部。即，纖維肋條M可為錐形使得其截面積逐漸減小直到其到達(dá)終點(diǎn)。錐形端 部可為優(yōu)選的，因?yàn)楸苊饬藨?yīng)力集中于終點(diǎn)。本申請(qǐng)還包括可有效地且具成本效益地制造具有上述性質(zhì)的肋條加強(qiáng)殼體以及 其它類(lèi)似結(jié)構(gòu)的方法?，F(xiàn)參看圖8至圖13，這些方法可包括使用不同過(guò)程來(lái)共浸漬表皮56 與纖維肋條M，以配置表皮56與纖維肋條M從而實(shí)現(xiàn)所需布置。在描述這些制造方法中， 雖然用于纖維肋條M的材料將大體上被稱作“纖維”，但應(yīng)了解可使用上文所述材料中的 任何材料或者任何類(lèi)似材料。另外，雖然用于浸漬纖維肋條M和表皮56的樹(shù)脂材料大體 上被稱作“樹(shù)脂”，但應(yīng)了解可使用上文所述材料中的任何樹(shù)脂或者類(lèi)似類(lèi)型的材料。如圖8和圖9所示，第一方法涉及使用陽(yáng)或凸翼面模70。凸翼面模70大體上包括 渦輪機(jī)葉片10的翼面48的形狀或近似形狀。更特定而言，在一些實(shí)施例中且如圖所示，凸 翼面模70可包括半翼面形狀，其對(duì)應(yīng)于預(yù)期建置的最終構(gòu)造的渦輪機(jī)葉片的翼面。凸翼面 模70可具有形成于其表面中的凹槽74，凹槽74呈預(yù)期形成于所構(gòu)造的翼面上的纖維肋條 M的圖案、網(wǎng)格、設(shè)計(jì)或配置(在下文中稱為“圖案”)的形狀。作為本申請(qǐng)的方法的部分，可通過(guò)將纖維材料放置或鋪設(shè)于凹槽74中來(lái)形成纖 維肋條M，如圖8所示。即，凹槽74可被填充纖維材料。應(yīng)當(dāng)指出的是在這些實(shí)例中所示 的圖案故意較大從而更容易地觀察和理解過(guò)程步驟。與前文描述中任何描述一致的圖案也 可由本方法以及下文所述的其它方法采用。在一些實(shí)施例中，纖維肋條M可成層地放置于 凹槽74中。即，離散的纖維材料層可鋪設(shè)于凹槽中直到填充了凹槽。如所陳述的那樣，纖 維可為單向纖維。當(dāng)鋪設(shè)于凹槽中時(shí)，單向纖維層的縱向軸線大體上與凹槽的縱向軸線對(duì) 準(zhǔn)。雖然在一些實(shí)施例中，可在不使用單獨(dú)纖維層的情況下鋪設(shè)纖維肋條M，但是使 用單獨(dú)纖維層允許纖維肋條在交叉點(diǎn)58交織的可能性。這種層交織可增強(qiáng)交叉點(diǎn)處纖維 肋條M之間所做的連接，由此可提高所構(gòu)造的翼面的剛度特征。而且，在一些情況下，可在 交叉點(diǎn)58使一定百分比的纖維層不連續(xù)從而避免在交叉點(diǎn)58處不希望的厚度累積，或者 可引入另一材料使得纖維肋條討具有混合材料，如上文所述。也可在此進(jìn)行上文所討論的 其它替代方案。如所陳述的那樣，纖維肋條M可包括沿著凹槽的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)的單向纖10維。定位纖維層或其它材料從而填充凹槽的過(guò)程可被稱作纖維“鋪設(shè)”。一旦完成了凹槽74 內(nèi)的纖維鋪設(shè)且凹槽基本上根據(jù)需要填充了纖維，所得到的組件將看起來(lái)如圖8所示。這 種組件可被稱作模/纖維肋條組件76，大體上包括凸翼面模70，其中凹槽74以所需方式填 充纖維。現(xiàn)參看圖9，現(xiàn)可在模/纖維肋條組件76上放置或伸展表層或表皮56。如所陳述 的那樣，表皮56可由玻璃纖維或其它類(lèi)似材料制成。在一些實(shí)施例中，表皮56可為與纖維 肋條討中所用纖維材料相同的材料。盡管在圖9中僅示出一層表皮56，但應(yīng)了解也可優(yōu)選 地使用多層來(lái)構(gòu)造表皮56。另外，表皮56可以較小部段放置于模/纖維肋條組件76上，這 些較小部段不能覆蓋翼面48的整個(gè)表面積。表皮56可在模/纖維肋條組件76上伸展和 放置使得表皮56與纖維肋條M接觸。一旦將所有需要的表皮層56施加和/或裝配就位， 就形成可被稱作模/纖維肋條/表皮組件78的組件。模/纖維肋條/表皮組件78在圖9 中以反角示出且大體上包括填充纖維且被表皮層覆蓋的凸模70。繼續(xù)該方法，可使得所構(gòu)造的模/纖維肋條/表皮組件78準(zhǔn)備進(jìn)行樹(shù)脂浸漬。在 浸漬過(guò)程中，模/纖維肋條/表皮組件78可根據(jù)常規(guī)方法利用樹(shù)脂進(jìn)行浸漬使得纖維肋 條54(和包含于其中的纖維層)和表皮56變成整體肋條加強(qiáng)殼體50。樹(shù)脂浸漬可包括標(biāo) 準(zhǔn)作法，諸如鋪設(shè)通氣孔(breather)、泄放孔(bleeder)、穿孔或非穿孔的釋放膜、壓力襯 墊、流動(dòng)介質(zhì)、樹(shù)脂入口、真空出口端口以及其它結(jié)構(gòu)。實(shí)際的樹(shù)脂浸漬可使用任何標(biāo)準(zhǔn)或 常規(guī)樹(shù)脂浸漬來(lái)進(jìn)行，其可包括樹(shù)脂傳遞模制、樹(shù)脂浸漬模制、真空輔助或壓力輔助樹(shù)脂浸 漬技術(shù)以及類(lèi)似技術(shù)。一旦完成了浸漬過(guò)程，就允許固化新形成的殼體，從而形成肋條加強(qiáng)殼體。如本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解的那樣，固化時(shí)間可取決于樹(shù)脂類(lèi)型和葉片殼體厚度。在固化之 后，肋條加強(qiáng)的葉片殼體可從凸模脫模且準(zhǔn)備修整和最后組裝，其可包括其它常規(guī)方法和 設(shè)備，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的那樣。現(xiàn)參看圖10至圖13，示出了根據(jù)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例的替代制造方法。這種示 范性方法涉及使用陰或凹翼面模80。凹翼面模80可提供渦輪機(jī)葉片10的翼面48的整體 形狀。更特定而言，在一些實(shí)施例中且如圖所示，凹翼面模80可包括對(duì)應(yīng)于預(yù)期構(gòu)造的渦 輪機(jī)葉片的翼面形狀的一半。如所陳述的那樣，在此制造方法中，肋條加強(qiáng)殼體的制備使用凹模80，如圖10所 示。作為最初步驟，將表皮56設(shè)于翼面模80內(nèi)所需或預(yù)定厚度。這可成片或以更小部段 進(jìn)行。即，類(lèi)似于上述方法，這可包括鋪設(shè)構(gòu)成最終構(gòu)造的表皮56的若干獨(dú)立層。一旦將 實(shí)現(xiàn)了表皮56的所需厚度，就形成可被稱作模/表皮組件82的組件，也如圖10所示。這 種組件82基本上包括凹模80和覆蓋凹模80內(nèi)的凹表面的表皮56。一旦形成了模/表皮組件82，然后纖維肋條M就可以所需圖案定位于模80內(nèi)的 表皮56上，如圖11所示。根據(jù)這個(gè)過(guò)程的示范性實(shí)施例，以所需圖案定位和配置纖維肋條 M可以下文緊接著描述的兩個(gè)過(guò)程來(lái)進(jìn)行。在第一過(guò)程中，纖維肋條M可用手或其它方法直接鋪設(shè)于凹翼面模80中先前鋪 設(shè)的表皮56上。在此情況下，可使用模板或引導(dǎo)標(biāo)記(未圖示)來(lái)輔助纖維肋條M的鋪 設(shè)從而實(shí)現(xiàn)所需網(wǎng)格或圖案。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解的那樣，預(yù)制的模板可放置于 表皮56上，表皮56覆蓋模80和以所需方式放置于模板周?chē)蚰０迳系睦w維層。在其它實(shí)施例中，預(yù)制模板可用于在模/表皮組件82上做出引導(dǎo)標(biāo)記。然后可移除模板且依據(jù)引導(dǎo) 標(biāo)記放置纖維層。在另一實(shí)施例中，鋪設(shè)于模80內(nèi)的表皮56可具有預(yù)制標(biāo)記用于此目的。一旦根據(jù)需要將纖維層配置于模/表皮組件82的表皮M上，所構(gòu)造的組件就可 被稱作模/表皮/纖維肋條組件83，如圖11所示。然后模/表皮/纖維肋條組件83可利 用樹(shù)脂浸漬使得纖維肋條討(和包含于其中的纖維層)和表皮56變成整體的殼體。如之 前所述的那樣，樹(shù)脂浸漬過(guò)程可是使用標(biāo)準(zhǔn)制備作法開(kāi)始，諸如鋪設(shè)通氣孔、泄放孔、穿孔 或非穿孔的釋放膜、壓力襯墊、流動(dòng)介質(zhì)、樹(shù)脂入口、真空出口端口以及其它結(jié)構(gòu)。實(shí)際的樹(shù) 脂浸漬可使用任何標(biāo)準(zhǔn)或常規(guī)樹(shù)脂浸漬來(lái)進(jìn)行，其可包括樹(shù)脂傳遞模制、樹(shù)脂浸漬模制、真 空輔助或壓力輔助樹(shù)脂浸漬技術(shù)以及類(lèi)似技術(shù)。一旦完成了浸漬過(guò)程，就允許固化新形成的殼體，從而形成根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例 的肋條加強(qiáng)殼體50。固化時(shí)間取決于樹(shù)脂類(lèi)型和葉片殼體厚度。固化之后，肋條加強(qiáng)的葉 片殼體可從凹模脫模且準(zhǔn)備修整和最后組裝，其可包括其它常規(guī)方法和設(shè)備，如本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員所了解的那樣。如同上文所用的凸模，可多于一次使用凹模。在圖12和圖13所示的第二過(guò)程中，使用不同的方法來(lái)鋪設(shè)或定位纖維肋條討從 而在表皮56上形成所需圖案。這種方法包括使用第二模，第二模在本文中被稱作圖案模 84。圖案模84在以下方面類(lèi)似于凸翼面模70 其是凸出的且包括凹槽74，凹槽74形成所 需的纖維肋條M圖案。圖案模84可由剛性材料制成，諸如復(fù)合或塑料材料。在其它實(shí)施 例中，圖案模84可由更柔性材料制成，諸如彈性體或硅橡膠型材料。如所陳述的那樣，圖案 模84具有形成于其凸外表面內(nèi)的凹槽74，在凹槽74中可將纖維肋條M有效地配置為所需 圖案。應(yīng)了解圖案模84的外表面可基本上與模/表皮組件82的內(nèi)表面輪廓相匹配。如同 本文所述的其它實(shí)施例，纖維肋條M的鋪設(shè)可包括使纖維層在交叉點(diǎn)58交織。也可采用 上文所討論的其它替代方案。在圖案模84上完成纖維肋條M的鋪設(shè)之后，形成可被稱作 纖維肋條/圖案模組件86的組件，如在圖12中示出。纖維肋條/圖案模組件86大體上包 括以所需方式填充了纖維材料的圖案模84。如圖13所示，一旦完成了纖維肋條/圖案模組件86，該組件86就可定位于模/表 皮組件82內(nèi)，從而形成可被稱作模/表皮/纖維肋條/圖案模組件90的組件，如圖13所 示。以此方式，纖維肋條M的構(gòu)造的所需圖案可被轉(zhuǎn)移到其中已放置了表皮56的凹翼面 模80。然后模/表皮/纖維肋條/圖案模組件90可利用樹(shù)脂浸漬使得纖維肋條M (和 包含于其中的纖維層)和表皮56變成整體的殼體30。如之前所述的那樣，樹(shù)脂浸漬過(guò)程可 使用標(biāo)準(zhǔn)制備作法開(kāi)始，諸如鋪設(shè)通氣孔、泄放孔、穿孔和非穿孔的釋放膜、壓力襯墊、流 動(dòng)介質(zhì)、樹(shù)脂入口、真空出口端口以及其它結(jié)構(gòu)。實(shí)際的樹(shù)脂浸漬可使用任何標(biāo)準(zhǔn)或常規(guī)樹(shù) 脂浸漬來(lái)進(jìn)行，其可包括樹(shù)脂傳遞模制、樹(shù)脂浸漬模制、真空輔助或壓力輔助樹(shù)脂浸漬技術(shù) 以及類(lèi)似技術(shù)。一旦完成了浸漬過(guò)程，就允許固化新形成的殼體，從而形成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例 的肋條加強(qiáng)殼體50。固化時(shí)間取決于樹(shù)脂類(lèi)型和葉片殼體厚度。在固化之后，肋條加強(qiáng)的 葉片殼體可從凹模80和/或圖案模84脫模，然后準(zhǔn)備修整和最后組裝，其可包括其它常規(guī) 方法和設(shè)備，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的那樣。如同前面所用的凸模70，可多于一次使 用凹模80和圖案模84。
在操作中，根據(jù)本發(fā)明具有肋條加強(qiáng)殼體50的風(fēng)力轉(zhuǎn)子葉片大體上由于交叉的 肋條圖案所造成的多負(fù)荷路徑而展示出改進(jìn)的損傷容限，特別是考慮通過(guò)省略殼體核芯 34可能造成的材料成本降低。另外，具有根據(jù)本發(fā)明的肋條加強(qiáng)殼體50的轉(zhuǎn)子葉片大體 上提供關(guān)于頂端偏轉(zhuǎn)剛性更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)(由于肋條加強(qiáng)殼體50固有地更高的面內(nèi)比剛度 (in-plane specific stiffness))。因此，在操作中，轉(zhuǎn)子葉片大體上提供關(guān)于偏轉(zhuǎn)限度更 高的安全裕度且提供更有利的聲環(huán)境，這是因?yàn)榫W(wǎng)格結(jié)構(gòu)的自然頻率大體上高于常規(guī)“夾 層”設(shè)計(jì)的自然頻率。在一些情形下，可需要肋條加強(qiáng)殼體50，盡管葉片性能保持相同(即，并不高于常 規(guī)葉片)。這是因?yàn)?如所陳述的那樣)，具有肋條加強(qiáng)殼體的葉片大體上排除了對(duì)昂貴核 芯材料(諸如輕木)的需要。最后，由于肋條結(jié)構(gòu)化的葉片殼體剛度更強(qiáng)，葉片翼梁帽的厚 度(即，吸收副翼向彎矩的葉片部件)可顯著地減少，這大體上導(dǎo)致更輕的葉片和材料的進(jìn)一步節(jié)省。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解的那樣，上文關(guān)于若干示范性實(shí)施例所描述的許多 可變的特點(diǎn)和配置還可選擇性地用于形成本發(fā)明的其它可能實(shí)施例。為了簡(jiǎn)要起見(jiàn)且考慮 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力，并未詳細(xì)地提供或討論所有可能迭代，但所附的若干權(quán)利要 求或其它等效物涵蓋的所有組合和可能的實(shí)施例預(yù)期為本申請(qǐng)的部分。此外，從本發(fā)明的 若干示范性實(shí)施例的上文描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到改進(jìn)、變化和修改。在本領(lǐng)域內(nèi)的 這些改進(jìn)、變化和修改預(yù)期也涵蓋于所附的權(quán)利要求中。另外，顯然前文的描述僅關(guān)于本申 請(qǐng)所描述的實(shí)施例且在不偏離由所附的權(quán)利要求和其等效物所限定的申請(qǐng)的精神和范圍 的情況下可對(duì)本發(fā)明做出許多變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種制造用于結(jié)構(gòu)的肋條加強(qiáng)殼體(50)的方法，其中所述肋條加強(qiáng)殼體(50)包括 由多個(gè)纖維肋條(54)支承的表皮(56)，所述纖維肋條(54)包括基本上單向纖維的加厚的 條帶，且其中所述纖維肋條(54)包括交叉的圖案，所述圖案包括多個(gè)交叉點(diǎn)(58)，交叉點(diǎn) (58)包括兩個(gè)或兩個(gè)以上纖維肋條(54)的相交，所述方法包括以下步驟配置凸模(70)，其形狀對(duì)應(yīng)于所述結(jié)構(gòu)的表皮(56)的輪廓；在所述凸模(70)的凸表面中配置多個(gè)凹槽(74)，其對(duì)應(yīng)于所述纖維肋條(54)的交叉 的圖案；在所述凸模(70)的凹槽(74)中鋪設(shè)單向纖維；以及在所述凸模(70)的凸表面上施加表皮(56)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述凸模(70)包括風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的至少一部分 翼面(48)的近似形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中已描述步驟中的一個(gè)或多個(gè)的更詳細(xì)的列舉包括 在凹槽(74)中鋪設(shè)多層單向纖維。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中已描述步驟中的一個(gè)或多個(gè)的更詳細(xì)的列舉包括 在凹槽(74)中鋪設(shè)多層單向纖維，直到凹槽(74)被填充單向纖維至所需高度，且當(dāng)在凹槽 (74)中鋪設(shè)多層單向纖維時(shí)，使單向纖維層的縱向軸線與凹槽(74)的縱向軸線基本上對(duì) 準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中已描述步驟中的一個(gè)或多個(gè)的更詳細(xì)的列舉包括以 下步驟在凹槽(74)中鋪設(shè)多層單向纖維，使得大部分單向纖維層通過(guò)所述交叉點(diǎn)中的至少 一個(gè)而連續(xù)；以及使單向纖維層中的至少一些層在相交纖維肋條(54)的交叉點(diǎn)(58)處交織。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中已描述步驟中的一個(gè)或多個(gè)的更詳細(xì)的列舉包括以 下步驟使預(yù)定百分比的單向纖維層在所述交叉點(diǎn)(58)處終止，使得在所述交叉點(diǎn)(58)處 的厚度包括所需厚度。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中已描述步驟中的一個(gè)或多個(gè)的更詳細(xì)的列舉包括以 下步驟在交叉點(diǎn)之間，在單向纖維層之間鋪設(shè)不連續(xù)材料(62)層；其中所述不連續(xù)材料(62)包括止于所述交叉點(diǎn)處的材料；以及其中已描述步驟中的一個(gè)或多個(gè)的更詳細(xì)的列舉包括以下步驟施加多個(gè)表皮(56) 層直到實(shí)現(xiàn)所述表皮(56)層所需的厚度。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中一旦在凸模的凹槽(74)中鋪設(shè)單向纖維且在凸模的 凸表面上施加表皮(56)，就形成了凸模/纖維條帶/表皮組件(78)；還包括以下步驟利用樹(shù)脂浸漬凸模/纖維條帶/表皮組件(78)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其還包括以下步驟使樹(shù)脂浸漬的凸模/纖維條帶/表皮組件(78)固化；使所述凸模(70)從所述樹(shù)脂浸漬的纖維肋條(54)和表皮(56)脫模；以及整合多個(gè)翼梁帽。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中玻璃纖維、碳粗紗、墊和預(yù)浸料之一用于所述纖維 肋條(54)；且玻璃纖維、碳粗紗、墊和預(yù)浸料之一用于表皮(56)；且環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、乙烯基酯和熱固性塑 料樹(shù)脂之一用于所述樹(shù)脂；以及 其中圖案包括網(wǎng)格。
全文摘要
本發(fā)明是一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和其它結(jié)構(gòu)的制造方法。本發(fā)明描述了用于結(jié)構(gòu)的肋條加強(qiáng)殼體(50)的制造方法，其中該肋條加強(qiáng)殼體(50)包括由多個(gè)纖維肋條(54)支承的表皮(56)，纖維肋條(54)包括基本上單向纖維的加厚條帶，且其中纖維肋條包括交叉的圖案，該圖案包括多個(gè)交叉點(diǎn)，交叉點(diǎn)(58)包括兩個(gè)或兩個(gè)以上纖維肋條(54)的相交，該方法包括以下步驟配置凸模(70)，其形狀對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的表皮(56)的輪廓；在凸模(70)的凸表面中配置多個(gè)凹槽(74)，其對(duì)應(yīng)于纖維肋條(54)的圖案；將單向纖維鋪設(shè)于凸模(70)的凹槽(74)中；以及，在凸模(70)的凸表面上施加表皮(56)。
文檔編號(hào)B29C70/30GK102049864SQ20101053934
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者J·馬修 申請(qǐng)人:通用電氣公司