CN110202856B - 具有加强销的复合面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有加强销的复合面板。具体而言，本发明涉及一种复合面板，该复合面板包括第一蒙皮、第二蒙皮、核心、以及多个加强销(11、12)，该核心被布置在该第一蒙皮与该第二蒙皮之间，该多个加强销通过第一末端连接至第一蒙皮并且通过第二末端连接至第二蒙皮，其中，多个倾斜加强销(12)与该第一蒙皮和/或该第二蒙皮形成包括在25度与40度之间的角度。

Description

具有加强销的复合面板

技术领域

本发明涉及一种复合面板，例如用于运输应用(如飞行器结构、蒙皮或设施)的复合面板。本发明尤其涉及轻量的增强复合面板。

背景技术

复合面板具有的主要优点是重量轻。具有包封在两个刚性壁或蒙皮之间的轻质核心的复合面板(称为夹层面板)是尤其重量轻的。它们因此在交通工具的构造中、并且尤其是在飞行器的构造中是有益的。事实上，重量是减少交通工具的并且尤其是减少飞行器的燃料使用的非常重要的因素。

然而，对于承受非常高的压缩或扭转形式的载荷并承受振动的飞行器的元件而言，使用复合材料是具有挑战性的。需要具有特定性质的复合面板来替代通常由金属合金制成的飞行器零件。

US 6,291,049披露了一种夹层结构，该夹层结构包括具有相反的顶部表面和底部表面的核心、布置成穿过该核心并延伸超过该核心的顶部表面和底部表面的多个离散销(pin)、位于核心顶部表面上的面层片材(face sheet)、以及位于核心顶部表面上的面层片材。这些销将面层片材紧固至核心，提高了核心的强度，并且提供了这两个面层片材之间的物理连接。

US 2013/0230690披露了一种聚合物基复合夹层，该聚合物基复合夹层包括结合在一对复合面层片材之间的增强核心。该核心包括由多组复合销形成的桁架，这些复合销通过结构泡沫层而固持在位。这些组中的销是围绕节点径向地布置的。这些销的末端张开、并且被夹在泡沫层与面层片材之间。这些销在这两个面层片材之间与竖直方向成30或35度的角度。这些销有益地彼此间隔开一定间隙。

EP 2 025 504旨在提供一种具有高剪切强度的复合面板。该文献披露了一种聚合物基复合夹层，该聚合物基复合夹层包括结合在一对复合面层片材之间的增强核心。该核心包括由多组复合销形成的桁架，这些复合销通过结构泡沫层而固持在位。这些组中的销是围绕节点径向地布置的。这些销的末端被结合至面层片材。这些销相对于面层片材倾斜。这些销与由同面层片材正交的中心轴线表示的竖直方向成30或35度的角度Phi。多组销可以交叉以在面层片材上、在中心轴线处形成节点。

WO 97/16303描述了一种用于形成销增强泡沫核心夹层结构的方法，该方法包括将第一面层片材和第二面层片材置于泡沫核心的相反侧上，该泡沫核心具有至少一个低密度子层、可选的高密度泡沫子层、以及定位在该泡沫核心中的多个Z形销。

WO 95/03170描述了一种增强夹层结构，该增强夹层结构包括相反的面层片材、这些面层片材之间的泡沫核心、以及丝束构件，这些丝束构件被包封在该泡沫核心内、并且在相反的面层片材之间延伸，从而在泡沫核心内、在这些面层片材之间形成支撑结构。这些丝束构件可以垂直地或成一个或多个角度地存在于这些面层片材之间，或可以形成泡沫核心内的桁架结构，以用于加强夹层结构的剪切强度。该文献包含针对20至70度之间的不同缝合角度(stitch angle)的剪切失效模式曲线图，该缝合角度是在丝束构件和与面层片材正交的线之间测量出的。最佳的特定剪切强度发生在35至40度的较高角度。

然而，这种复合面板未提供针对剪切的最佳机械阻抗。

发明内容

本发明旨在提供轻质复合面板。

本发明还旨在提供对剪切载荷具有非常高的阻抗的复合面板。此外，本发明旨在提供具有非常高的压缩阻抗的复合面板。

本发明还旨在提供一种提供这种复合面板的制造方法。

在全文中，第一蒙皮或第二蒙皮上的“投影”应当被理解为在这两个蒙皮中的任一个蒙皮上和/或在平坦表面上的正交投影。

本发明提出了一种复合面板，该复合面板包括：

-第一蒙皮，

-第二蒙皮，

-核心，所述核心被布置在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮之间，

-多个加强销：

●所述加强销的第一末端在第一连接点处连接至所述第一蒙皮，并且

●所述加强销的第二末端在第二连接点处连接至所述第二蒙皮，

其中，多个倾斜加强销与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮中的至少一者形成包括在25度与40度之间的角度。

特别地，所述倾斜加强销与所述第一蒙皮和/或所述第二蒙皮形成包括在30度与40度之间的角度，例如35度。

多个倾斜加强销可以与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮中的至少一者形成约35度的角度。

加强销的这种布置提供了对复合面板的剪切应力的特别良好的阻抗。特别地，它提供了复合面板的剪切阻抗与密度之间的最佳比率。诸位发明人已经确定了加强销的这种特定的布置提供了对抵抗复合面板屈曲的加强销强度的最有效利用。

除此之外，对于任何厚度的核心而言，这种布置提供了剪切阻抗与密度的最佳比率。

第一蒙皮形成复合面板的第一面层片材，并且第二蒙皮形成复合面板的相反的第二面层片材。第一蒙皮和第二蒙皮可以例如由浸渍以树脂(例如热塑性塑料或热固性塑料)的纤维增强复合材料(例如碳纤维层)制成。

这些销可以是干纤维束。所使用的纤维材料可以由例如芳族聚酰胺纤维、碳纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、金属纤维、或玻璃纤维组成，其中，还可以使用任何其他纤维材料。纤维束通常由12K粗纱、即具有12000根单丝的纤维束组成。为了额外地提高用粗纱实现的增强效果，当然还可以使用具有多于或少于12000根纤维的粗纱，例如24K粗纱(24000根单独纤维)或具有更多纤维的粗纱。

有益地，加强销的第一远端连接至第一蒙皮。有益地，加强销的第二远端连接至第二蒙皮。特别地，加强销的远端可以嵌入蒙皮。加强销的远端可以被布置在核心与蒙皮之间，或在蒙皮的两个层之间。特别地，加强销的远端可以在含纤维层被树脂材料浸渍、或在使用经预浸渍的含纤维层时被固化之前放置在包括纤维的两层之间。

每个加强销的第一末端可以在第一连接点处连接至第一蒙皮，并且每个加强销的第二末端可以在第二连接点处连接至第二蒙皮。

每个加强销的末端可以在与至少另一个加强销的连接点不同的连接点处连接至第一蒙皮或第二蒙皮。每个加强销的末端可以在与任意另一个加强销的连接点不同的连接点处连接至第一蒙皮或第二蒙皮。

复合面板可以包括第一组倾斜加强销和第二组倾斜加强销，该第一组倾斜加强销具有在第一蒙皮上和/或在第二蒙皮上沿第一方向的投影，该第二组倾斜加强销具有在第一蒙皮上和/或在第二蒙皮上沿与第一方向不同的第二方向的投影。

复合面板可以包括被定向成与第一方向平行的第一组倾斜加强销、和被定向成与不同于第一方向的第二方向平行的第二组倾斜加强销。这两个方向可以在第一蒙皮上和/或在第二蒙皮上具有平行的投影。这种构型可以用于提供具有沿给定方向的特定剪切阻抗的复合面板–然后可以使这两组倾斜加强销的投影的方向与复合面板的剪切阻抗的预定方向平行。

复合面板可以包括第一组倾斜加强销、第二组倾斜加强销、以及第三组倾斜加强销，该第一组倾斜加强销被定向成与第一方向平行，该第二组倾斜加强销被定向成与不同于第一方向的第二方向平行，该第三组倾斜加强销被定向成与不同于第一方向和第二方向的第三方向平行。复合面板可以包括多于三组的倾斜加强销，这些组基于所述倾斜加强销在复合面板中的空间取向来确定。

复合面板可以包括形成基本图案的至少三个加强销。

在全文中，表述“基本图案”可以被理解为图形或样本，其当多次并以规则的方式再现时可以形成图案-或“总体图案”。在总体图案中，基本图案将是无法被分成多个相同图形的最小图形或样本。

基本图案包括三个销，这些销被布置以便在第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者上具有三角形投影。

复合面板可以包括多个正交加强销，这些正交加强销与第一蒙皮或第二蒙皮中的至少一者形成包括在80度与100度之间的角度。

正交销与第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者形成80度与100度之间的角度，尤其是85度与95度之间的角度，更有益地是90度。

第一加强销与所述第一蒙皮的第一连接点可以处于第二加强销与所述第二蒙皮的第二连接点在所述第一蒙皮和所述第二蒙皮中的至少一者上的正交投影处。

第一加强销与所述第一蒙皮的所述第一连接点可以处于第二加强销与所述第二蒙皮的第二连接点在所述第一蒙皮上的正交投影处。

基本图案包括三个销，基本图案的任意第一销与第一蒙皮的连接点处于基本图案的第二销与第二蒙皮的连接点的正交投影处。

正交加强销在第一倾斜加强销与第一蒙皮的连接点处与第一蒙皮连接，并且在第二倾斜加强销与第二蒙皮的连接点处与第二蒙皮连接。

复合面板可以包括形成基本图案的至少六个加强销，这些加强销包括：

-与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮中的至少一者形成25度与40度之间的角度的三个倾斜加强销，

-与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮中的至少一者形成包括在80度与100度之间的角度的三个正交加强销，每个正交加强销的第一末端和所述基本图案的倾斜销的第一末端在第一连接点处与所述第一蒙皮连接，并且每个正交加强销的第二末端和所述基本图案的倾斜销的第二末端在第二连接点处与所述第二蒙皮连接。

基本图案包括三个正交加强销。基本图案的每个正交加强销连结第一倾斜加强销与第一蒙皮的连接点和第二倾斜加强销与第二蒙皮的连接点。基本图案的每个正交加强销连结基本图案的第一倾斜加强销与第一蒙皮的连接点和基本图案的第二倾斜加强销与第二蒙皮的连接点。

因此，基本图案包括六个销，基本图案的每个销在第一蒙皮上的连接点处连接至基本图案第一其他销、并且在第二蒙皮上的连接点处连接至基本图案的第二其他销。基本图案的六个销因此形成闭环。基本图案包括关于第一蒙皮的三个连接点以及关于第二蒙皮的三个连接点。

基本图案可以排他地包括：

-至少一个正交加强销，该至少一个正交加强销与第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者形成80度与100度之间的角度，尤其是85度与95度之间的角度，更有益地是90度；以及

-至少一个倾斜加强销，该至少一个倾斜加强销与第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者形成包括在25度与40度之间的角度，尤其是30度与40度之间的角度，更有益地是35度。

基本图案可以排他地包括：

-三个正交加强销，这些正交加强销与第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者形成80度与100度之间的角度，尤其是85度与95度之间的角度，更有益地是90度，以及

-三个倾斜加强销，这些倾斜加强销与第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者形成包括在25度与40度之间的角度，尤其是30度与40度之间的角度，更有益地是35度。

基本图案可以包括三个倾斜加强销，两个相继的销形成100度与140度之间的角度，尤其是110度与130度之间的角度，并且更尤其是120度。

至少三个加强销可以汇聚在连接点处。

多个基本图案可以被布置成使得多于两个的销汇聚在连接点处。至少三个加强销可以汇聚在连接点处。特别地，至少三个倾斜加强销可以汇聚在连接点处。在有益的实施例中，三个倾斜加强销和一个正交加强销可以在共同的连接点处与第一蒙皮或与第二蒙皮汇聚。例如在六个三角形图案分别通过它们的一个拐角而彼此相邻的一些实施例中就是这种情况，并且由此这六个三角形基本图案共享一个居中的正交加强销。类似地，正交加强销可以和第一组三个倾斜加强销在第一连接点处与第一蒙皮连接，并且和第二组三个其他倾斜加强销在第二连接点处与第二蒙皮连接。在这样的构型中，正交加强销将第一组倾斜加强销所属于的第一格架与第二组倾斜加强销所属于的第二格架相连接。

多个加强销可以被布置成形成多个基本图案。

多个基本图案形成在核心中。该多个基本图案可以彼此相邻，因为它们共享至少一个共同的边。

在一些实施例中，多个加强销被布置成形成多个相同的基本图案。

有益地，该多个基本图案可以形成总体图案。例如，如果基本图案在第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者上的投影是三角形，则总体图案可以由多个基本图案形成，使得基本图案可以被分组，以便形成例如包括六个三角形的六边形。

至少一个加强销可以属于两个相邻基本图案。

这些基本图案相邻，其方式为使得至少一个销属于两个不同基本图案。例如，正交加强销可以是两个、三个、四个、五个或六个相邻基本图案的一部分。类似地，倾斜加强销可以是两个相邻基本图案的一部分。

在一些实施例中，基本图案的每个倾斜加强销与两个其他销中的每一个销形成相同的角度。这三个销在第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者上的投影因此形成等边三角形。由多个相切的基本图案形成的总体图案可以因此在第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者上具有由相邻等边三角形的拼合体组成的投影。

所述复合面板可以包括形成基本图案的至少三个倾斜加强销，所述三个倾斜加强销中的至少一个加强销与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮中的至少一者所形成的第一角度大于所述三个倾斜加强销中的至少一个其他加强销与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮之间的第二角度。

由于三角形基本图案的这三个倾斜加强销中的一个倾斜加强销以比至少一个其他倾斜加强销以更大的角度倾斜，基本图案在第一蒙皮上或第二蒙皮上的投影不是等边三角形、但在某些特定实施例中可以是等腰三角形。这三个销在第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者上的投影可以形成具有至少两个不同角度的三角形。由多个相邻基本图案形成的总体图案可以因此在第一蒙皮和第二蒙皮中的至少一者上具有由相邻三角形的拼合体组成的投影，这些三角形在第一方向上比第二方向上具有更高的密度。在这样的实施例中，拼合体在第一方向上被“压缩”，使得这些三角形的边沿这个方向的投影平均地比这些三角形的边在第二方向上的投影更短。第二方向可以与第一方向正交。在这样的构型中，第二方向上的剪切阻抗高于第一方向上的剪切阻抗。

特别地，这三个倾斜加强销中的两个倾斜加强销可以具有相同的倾斜度，而第三倾斜加强销与这些蒙皮形成更大的角度。例如，两个倾斜加强销可以与第一蒙皮和/或第二蒙皮形成35度的角度，而第三倾斜加强销形成45度的角度。因此，图案沿第三倾斜加强销的方向“压缩”，这减小了沿这个方向的剪切阻抗，而沿其他两个倾斜加强销的方向的剪切阻抗保持在其最佳值。

多个加强销可以被布置成形成多个叠覆的基本图案。

多个加强销可以形成彼此叠覆的多个基本图案以形成总体图案。基本图案在第一蒙皮或第二蒙皮中任一者上的投影可以彼此重叠。总体图案可以是规则的或不规则的。

多个或全部加强销可以经由一个或多个其他加强销连接至彼此，以便形成格架。该格架可以形成通过多个基本图案获得的总体图案。每个格架可以形成规则的图案。

第一组加强销可以形成第一格架，并且第二组加强销可以形成与所述第一格架不同并且与所述第一格架叠覆的第二格架。

根据本发明的复合面板可以包括三个叠覆的格架。该复合面板可以包括三个格架，每个格架具有形成规则的总体图案的三角形基本图案。更特别地，这三个格架中的每一个格架的连接点在一个蒙皮上的投影可以落在基本图案的区域内。

两个或更多个已叠覆的格架可以叠覆，因为它们的图案是叠覆的，但形成每个格架的加强销不与另一个格架的任何加强销接触。

多个加强销可以被布置成形成多个基本图案，所述多个基本图案形成总体图案，其中，所述基本图案在所述总体图案中的密度是不均匀的。

因此在总体图案中，基本图案的局部密度是变化的。

在总体图案中，某些基本图案可能缺失。基本图案的局部密度、并且因此加强销的局部密度因而比总体图案所占据的体积中的平均密度更小。这允许减轻复合面板。

更具体地，多个加强销被布置成形成多个基本图案，这些基本图案形成规则的总体图案，其中，规则的图案的密度是不均匀的。通过在总体图案中引入重复性缺失，总体图案可以保持规则的图案。这允许保持面板的总体均匀的剪切阻抗和压缩阻抗。

额外地或作为替代方案，可以引入一个或多个加强销以增加加强销的局部密度。更特别地，可以引入一个或多个基本图案以增加基本图案的局部密度。例如，可以局部地添加与一个或多个其他基本图案叠覆的额外的基本图案。

可以因此适配复合面板的密度和机械阻抗。实际上，根据本发明的具有成约35度和90度的加强销的复合面板提供了剪切阻抗和压缩阻抗与密度的最佳比率，无论总体图案是否缺失基本图案。

此外，复合面板可以包括被布置成以便结合以上特性中的一个或多个特性的加强销。例如，在同一实施例中可以结合以下特征中的一个或多个特征：

-沿确定的方向改变一个或多个加强销的倾斜角度，以便沿某一方向“压缩”格架的图案，和/或

-使多个格架叠覆在一起，和/或

-通过在规则的整体图案中使某些基本图案缺失而形成局部不均匀的格架。

本发明还延伸至一种包括至少一个根据本发明的复合面板的飞行器。本发明对于交通工具、并且尤其对于飞行器是特别有益的，其原因是本发明所提出的加强销的特定角度和布置为复合面板提供了剪切阻抗和压缩阻抗与密度的优化比率。由于重量是使飞行器更加节省燃料的关键因素，并且复合面板越来越多地用于飞行器的结构或内部布局中，本发明对飞行器的构造提供了重要的益处。

本发明还延伸至一种用于制造复合面板的方法，所述方法包括：

-准备第一蒙皮，

-准备第二蒙皮，

-将核心布置在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮之间，

-将多个加强销引入所述核心，

-在第一连接点处将所述加强销的第一末端连接至所述第一蒙皮，

-在第二连接点处将所述加强销的第二末端连接至所述第二蒙皮，

其中，多个倾斜加强销以与所述第一蒙皮或所述第二蒙皮中的至少一者成包括在25度与40度之间的角度引入。

特别地，所述方法包括：

-准备用于形成第一蒙皮的第一层，

-准备用于形成第二蒙皮的第二层，

-准备用于形成核心的第三层并且将该核心放置在第一蒙皮与第二蒙皮之间。

在该制造方法中，有益地，将这些加强销***核心并且随后浸渍以树脂材料。加强销可以被置于横过核心的对应通孔中。这些通孔可以已经是预先制成的，或是与将加强销引入核心同时地制成的。在随后的步骤中，可以用树脂浸润包含该至少一个纤维束的通孔。文献US 9289927中描述了加强销及其在本发明中的使用过程，特别是将加强销***核心中的过程，该文献的内容包括在本文中。

本发明还延伸至以上描述中和以下关于附图的描述中所描述的特征的其他可能的组合。特别地，本发明延伸至一种包括关于复合面板和/或用于制造复合面板的方法所描述的特征的飞行器；本发明延伸至用于制造包括关于复合面板和/或飞行器所描述的特征的复合面板的方法。

附图说明

在以下描述中参考附图描述本发明的一些特定示例性实施例和方面。

图1是根据本发明的复合面板的第一实施例中的加强销的布置的示意性透视表示，

图2是与图1相对应的复合面板中的加强销的布置的示意性透视表示，

图3是与图1和图2相对应的复合面板中的加强销的布置的示意性俯视表示，

图4是根据本发明的复合面板的第二实施例中的加强销的布置的示意性俯视表示，

图5是根据本发明的复合面板的第三实施例中的加强销的布置的示意性俯视表示，

图6是根据本发明的复合面板的第四实施例中的加强销的布置的示意性俯视表示，

图7是根据本发明的复合面板的第五实施例中的加强销的布置的示意性俯视表示，

图8是在制造期间根据本发明的复合面板的核心的表面的示意性透视表示，

图9是根据本发明的实施例的复合面板的示意性截面表示。

具体实施方式

图1中表示了复合面板中的加强销11、12的有益的布置。这些加强销被置于第一蒙皮与平行于第一蒙皮的第二蒙皮之间的核心层中。在这个图示中，未表示核心、第一蒙皮、以及第二蒙皮，以便有助于理解加强销11、12的布置。

在这个特定实施例中，正交加强销11从第一蒙皮(未表示)到第二蒙皮(未表示)、与该第一蒙皮和该第二蒙皮正交地横过该核心(未表示)。另外，倾斜加强销12从第一蒙皮到第二蒙皮横过该核心。倾斜加强销12是倾斜的、并且与第一蒙皮和第二蒙皮形成35度的角度。倾斜加强销12沿三个确定的方向定向，并且在图1中，每个倾斜加强销12根据其取向而用不同类型的线表示出。因此可以区分出三组倾斜加强销12，其中同组的倾斜加强销12全部彼此平行。第一组倾斜加强销12以细实线表示，第二组倾斜加强销以粗实线表示、并且第三组倾斜加强销以点划线表示。

在这样的实施例中，由于倾斜加强销12而获得了复合面板的剪切阻抗与密度的最佳比率。根据这样的实施例，由于正交加强销11而获得了复合面板的压缩阻抗与密度的最佳比率。

每个加强销11、12的第一远端在连接点21处连接至第一蒙皮。每个加强销11、12的第二远端在连接点20处连接至第二蒙皮。

倾斜加强销12和正交加强销11在连接点20、21处连接至彼此。在这个布置中，每个正交加强销11在第一蒙皮处与三个倾斜加强销12共享连接点21，并且与三个其他倾斜加强销12共享与第二蒙皮的连接点20。

连接点20、21是两个或更多个加强销11、12彼此接触的唯一点。尽管沿不同方向定向，但这些加强销彼此分开而没有彼此接触。

三个倾斜加强销12和三个正交加强销11形成在第二蒙皮上具有三角形正交投影的基本图案。该投影是等边三角形。基本图案的每一对倾斜加强销12彼此分开(没有接触点)，并且在它们之间形成相同的角度。

这些加强销形成彼此相邻的多个基本图案13，使得每个加强销11、22属于至少两个基本图案13。这些基本图案被布置在一起，以便形成规则的总体图案。在这个实施例中，格架在第二蒙皮上的正交投影形成由图1上的短虚线表示的总体图案。总体图案形成表面的铺砌层(pavement)，该铺砌层具有彼此相邻的三角形，以便在这些三角形之间没有孔的情况下覆盖该表面。

在图2中，表示了加强销11、12的相同布置，其中高亮显示了三组倾斜加强销12所形成的格架。倾斜加强销12的第一格架由细实线表示，第二格架由粗实线表示，并且第三格架由点划线表示。在这个图示上，人们可以注意到这三个格架未彼此接触。然而，正交加强销11将这三个格架连接在一起，使得它们全部形成一个格架(或桁架)。因此，在以下实施例中，并且尤其是在关于图6的实施例中，连接在一起的倾斜加强销12和正交加强销11的组合将被考虑为一个格架。

在图3中表示了图1和图2的格架14的正交投影。这种投影可以是复合面板的第一蒙皮上和/或第二蒙皮上的正交投影。该投影形成规则的总体图案，该总体图案包括彼此相邻的多个等边三角形的基本图案13。在图1、图2、以及图3的此类实施例中，两个相邻加强销11、12总是在它们之间形成相同的角度。

在图3、图4、图5、以及图6中，箭头头部示出了加强销的第一远端与第一蒙皮的连接点。在与第一蒙皮的每个连接点21处，三个倾斜加强销12连接至第一蒙皮。每个连接点的正交投影处是与第二蒙皮的另一个连接点，在该另一个连接点处，三个其他倾斜加强销12的第二远端连接至第二蒙皮。

在图4中表示了另一个实施例的正交投影。在这个实施例中，格架15包括两组倾斜加强销12(在此处分别由实线和点划线表示)，这些倾斜加强销与第一蒙皮和第二蒙皮形成35度的角度，而在此处用虚线表示的、沿确定的方向定向的第三组倾斜加强销12与第一蒙皮和第二蒙皮形成大于35度的角度。

格架15还可以包括正交加强销11，这些正交加强销将倾斜加强销12与第一蒙皮的连接点21连接至倾斜加强销12与第二蒙皮的连接点20。在这样的实施例中，通过使加强销11、12的总体密度(尤其是沿第三组倾斜加强销12的方向的总体密度)更高，并且还因为第三组倾斜加强销12具有关于第一蒙皮和第二蒙皮的更高的倾斜角度，增大了复合面板的压缩阻抗。

分别沿第一组倾斜加强销12和第二组倾斜加强销12的方向的剪切压缩阻抗保持在其最大值。因此，根据本发明的复合面板可以被适配成用于在使用期间其将承受的载荷。特别地，该复合面板可以定制为在一个方向上和在另一个方向上具有不同的剪切阻抗。

类似地，在图5中，表示了另一个实施例，其中，加强销的格架16形成包括多个等腰三角形的规则的总体图案。在这个实施例中，第一组倾斜加强销12(实线)和第二组倾斜加强销12(点划线)与第一蒙皮和第二蒙皮形成低于35度(例如大约30度或25度)的角度。因此，在这两个方向上仍然保持了高剪切阻抗(尽管不是最大)，但加强销12的较低的密度还允许复合面板的密度较低。第三组倾斜加强销12(虚线)可以与第一蒙皮和/或第二蒙皮形成35度的角度，使得沿这个方向的剪切阻抗可以是最佳的。

在图6中，表示了另一个实施例，其中表示了加强销在第一蒙皮或第二蒙皮上的正交投影(或俯视图)。在图6中，三个独立的格架17、18、19是叠覆的。每个格架可以是图1、图2、以及图3中所呈现的类型。然而，一个或多个格架可以是另一种类型的，例如包括具有不同形状和/或尺寸的基本图案，和/或具有包括不同形状的基本图案的总体图案，和/或具有不规则的总体图案。

在这个实施例中，每个格架17、18、19彼此独立，使得任何格架的加强销都不会与另一个格架的任何其他加强销接触。为了获得均匀的复合面板，第一格架17的连接点22的正交投影各自分别落在第二格架19的基本图案的投影的区域中(并且在一些特定的实施例中落在重心处(质心)处)。以相同的方式，第二格架19的连接点24的正交投影各自分别落在第三格架18的基本图案的投影的区域中(并且在一些特定的实施例中落在重心处(质心)处)。第三格架18的连接点23的正交投影各自分别落在第一格架17的基本图案的投影的区域中(并且在一些特定的实施例中落在重心处(质心)处)。

在此类实施例中，加强销的密度是非常高的，使得复合面板的剪切阻抗和压缩阻抗甚至可以比其他实施例(例如图1所表示的实施例)中的剪切阻抗和压缩阻抗要更高。尽管在这种实施例中复合面板的密度也更高，但在这种实施例中剪切阻抗与密度的比率仍然是最佳的。

还可以考虑其中仅有两个格架是叠覆的、或多于3个的格架是叠覆的其他实施例。

图6表示了根据本发明的复合面板中的加强销的布置的另一个实施例的正交投影(或俯视图)。在这个实施例中，格架25包括多个加强销，这些加强销形成彼此相邻的多个基本图案。每个基本图案具有形成等边三角形的正交投影。每个基本图案可以由三个倾斜加强销和三个正交加强销形成，如图1和图2中所呈现的。

在这个实施例中，总体图案中缺失了一些基本图案，使得该基本图案像孔一样出现在总体图案中。由于剩余的基本图案，这允许减小复合面板的密度，而同时仍然受益于优化的机械阻抗(尤其是剪切阻抗和压缩阻抗)。

尽管如此，基本图案的组合是规则的，缺失的基本图案是规则的，使得所形成的总体图案是规则的。这允许复合面板具有总体上均匀的机械阻抗，而同时受益于复合面板的总体较低的密度。

根据本发明的复合面板的机械性质和密度因此可以进行局部定制，以适应复合面板的最终功能和用途。实际上，本发明还延伸至包括加强销的复合面板的实施例，这些加强销可以形成：

-复合面板的第一部分中的单个加强销格架，

-复合面板的第二部分中的多个加强销格架，其中，该多个格架包括零个或一个或多个局部或广泛地伸展的格架，其中，该多个格架包括零个或一个或多个局部或广泛缺失的基本图案。

替代性地或与以上组合地，复合面板可以包括加强销，这些加强销形成：

-复合面板的第一部分中的伸展的格架，

-复合面板的第二部分中的具有等边三角形正交投影的优化格架。

替代性地或与以上组合地，复合面板可以包括加强销，这些加强销形成：

-基本图案有缺失的总体图案，

-具有正交投影的总体图案，该正交投影覆盖复合面板所投影的、并且加强销所存在的表面的完整表面(即没有局部缺失的基本图案)。

替代性地或与以上组合地，复合面板可以包括加强销，这些加强销形成：

-形成规则的总体图案的一个或多个格架，或

-形成不规则的总体图案的一个或多个格架。

图8表示了在制造期间复合面板的表面。在这个阶段，第一蒙皮29的第一层纤维增强材料已经铺放在核心层(未表示)上，并且加强销已经被引导到该核心中。加强销的远端10从这个中间复合面板的表面突出。在这个阶段之后，将在第一纤维增强材料层的顶部上添加一个或多个纤维增强材料层，使得加强销的远端10将被捕获在这些纤维增强层之间。然后可以用树脂浸渍这些层和这些加强销，并且然后进行固化。加强销的远端10可以因此连接并锚定在第一蒙皮29中。

图9表示了复合面板的截面，该复合面板包括形成第一蒙皮29的第一层、形成第二蒙皮28的第二层、以及形成第一蒙皮29与第二蒙皮28之间的核心30的第三层。表示了倾斜加强销12，该倾斜加强销与第一蒙皮29和第二蒙皮28形成近似35度的角度。

倾斜加强销12的第一远端在第一连接点21处连接至第一蒙皮29，而倾斜加强销12的第二远端在第二连接点20处连接至第二蒙皮28。

本发明不受限于本文中作为实例所披露的特定实施例。本发明还涵盖本文未明确描述的其他实施例，这些实施例可以包括本文所描述的特征的不同组合。

Claims (12)

1.一种复合面板，包括：

-第一蒙皮（29），

-第二蒙皮（28），

-核心（30），所述核心被布置在所述第一蒙皮（29）与所述第二蒙皮（28）之间，

-多个加强销（11，12）：

●所述加强销（11，12）的第一末端在第一连接点（21）处连接至所述第一蒙皮（29），并且

●所述加强销（11，12）的第二末端在第二连接点（20）处连接至所述第二蒙皮（28），

其特征在于，多个倾斜加强销（12）与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者形成包括在25度与40度之间的角度，其中至少六个加强销（11，12）形成基本图案（13），所述基本图案（13）包括：

-与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者形成25度与40度之间的角度的三个倾斜加强销（12），

-与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者形成包括在80度与100度之间的角度的三个正交加强销（11），每个正交加强销（11）的第一末端和所述基本图案（13）的倾斜加强销（12）的第一末端在第一连接点（21）处与所述第一蒙皮连接，并且每个正交加强销（11）的第二末端和所述基本图案（13）的倾斜加强销（12）的第二末端在第二连接点（20）处与所述第二蒙皮（28）连接。

2.根据权利要求1所述的复合面板，其特征在于，多个倾斜加强销（12）与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者形成35度的角度。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的复合面板，其特征在于，第一加强销（11，12）与所述第一蒙皮（29）的第一连接点（21）处于第二加强销（11，12）与所述第二蒙皮（28）的第二连接点（20）在所述第一蒙皮（29）上的正交投影处。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的复合面板，其特征在于，至少三个加强销（11，12）汇聚在连接点（20、21）处。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的复合面板，其特征在于，多个加强销（11，12）被布置成形成多个基本图案（13）。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的复合面板，其特征在于，至少一个加强销（11，12）属于两个相邻基本图案（13）。

7.根据权利要求1至2之一所述的复合面板，其特征在于，所述基本图案（13）包括至少三个倾斜加强销（12），其中所述三个倾斜加强销（12）中的至少一个倾斜加强销与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者所形成的第一角度大于所述三个倾斜加强销（12）中的至少一个其他倾斜加强销与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）之间的第二角度。

8.根据权利要求1至2之一所述的复合面板，其特征在于，多个加强销（11，12）被布置成形成多个叠覆的基本图案（13）。

9.根据权利要求1至2之一所述的复合面板，其特征在于，第一组加强销（11，12）形成第一格架（14，15，16），并且第二组加强销（11，12）形成与所述第一格架不同并且与所述第一格架叠覆的第二格架（14，15，16）。

10.根据权利要求1至2之一所述的复合面板，其特征在于，多个加强销（11，12）被布置成形成多个基本图案（13），所述多个基本图案形成总体图案，其中，所述基本图案（13）在所述总体图案中的密度是不均匀的。

11.一种飞行器，所述飞行器包括根据权利要求1至10中任一项所述的复合面板。

12.一种用于制造复合面板的方法，所述方法包括：

-准备第一蒙皮（29），

-准备第二蒙皮（28），

-将核心（30）布置在所述第一蒙皮（29）与所述第二蒙皮（28）之间，

-将多个加强销（11，12）引入所述核心（30），

-在第一连接点（21）处将所述加强销（11，12）的第一末端连接至所述第一蒙皮（29），

-在第二连接点（20）处将所述加强销（11，12）的第二末端连接至所述第二蒙皮（28），

其特征在于，多个倾斜加强销（12）以与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者成包括在25度与40度之间的角度引入，其中引入至少六个加强销（11，12），以便形成基本图案（13），所述基本图案（13）包括：

-与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者形成25度与40度之间的角度的三个倾斜加强销（12），

-与所述第一蒙皮（29）或所述第二蒙皮（28）中的至少一者形成包括在80度与100度之间的角度的三个正交加强销（11），每个正交加强销（11）的第一末端和所述基本图案（13）的倾斜加强销（12）的第一末端在第一连接点（21）处与所述第一蒙皮连接，并且每个正交加强销（11）的第二末端和所述基本图案（13）的倾斜加强销（12）的第二末端在第二连接点（20）处与所述第二蒙皮（28）连接。

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