JP5866350B2 - 相補的な非対称の幾何学的配置を有しているターボ機械ブレード - Google Patents
相補的な非対称の幾何学的配置を有しているターボ機械ブレード Download PDFInfo
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Description
・一部品のファイバーブランクの三次元織りによる製作と、
・翼およびブレード根元プレフォームを構成する第一の部分と、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分を有している一部品のファイバープレフォームを得るためのファイバーブランクの成形を有しており、前記ブレード翼は、前エッジを後ろエッジにおのおの連絡している二つの面を示し、前記第二の部分は、次の要素:ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの部分のプレフォームを構成しており、また、
・マトリックスによる前記プレフォームの高密度化を有しており、前記プレフォームから成り前記マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られた、次の要素:ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つをもつ単一部品を形成しているブレードを得る。
・前記翼と前記ブレード根元のプレフォームに対応する前記ブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、
・ブレード内側プラットフォームおよび/またはブレード外側プラットフォームスポイラーの部分のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第二の部分と、ブレード反傾斜壁および/またはブレード外側プラットフォームワイパーの部分のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第三の部分を前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットを有しており、
前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセットの前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセットは、それを横断している前記ヤーン層の第二のセットのヤーンを前記ブランクの前記または各第二の部分に前記ブランクの前記または各第三の部分に有している。
・前記翼およびブレード根元プレフォームに対応する前記ブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、
・次の要素:ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの一部のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第二の部分と、前記第二の部分によって構成されるもの以外の前記要素のすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ブランクの第三の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットと、
・前記第二および第三の部分によって形成されるもの以外の前記要素の一つのすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第四の部分と、前記第二、第三および第四の部分によって形成されるもの以外の前記要素のすべてまたは部分のプレフォームに対応する前記ブランクの第五の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットを有しており、
前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二および第三のセットの前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセットは、それを横断している前記ヤーン層の第二および第三のセットのヤーンを前記ブランクの第二、第三、第四および第五の部分に有している。
Claims (15)
- マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料のターボ機械ブレードの製作方法であり、
・一部品のファイバーブランク(100)の三次元織りによる製作と、
・一部品のファイバープレフォーム(200)を得るためのファイバーブランク(100)の成形を有しており、前記ファイバーブランクは、翼(220)およびブレード根元(230)プレフォームを構成する第一の部分を有しており、前記ブレード翼は、前エッジを後ろエッジにおのおの連絡している二つの面を示し、前記ファイバーブランクはまた、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分を有しており、前記第二の部分は、次の要素:ブレード内側プラットフォーム(240)、ブレード反傾斜壁(250)、ブレード外側プラットフォームスポイラー(260)、ブレード外側プラットフォームワイパー(270)の少なくとも一つのプレフォームを構成しており、また、
・マトリックスによる前記プレフォームの高密度化を有しており、前記プレフォームから成り前記マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られた、次の要素:ブレード内側プラットフォーム(40)、ブレード反傾斜壁(50)、ブレード外側プラットフォームスポイラー(60)、ブレード外側プラットフォームワイパー(70)の少なくとも一つを前記ブレード翼の前記面の一つだけにもつ単一部品を形成しているブレードを得る方法。 - 製作される前記翼の長手方向に対応する前記ファイバーブランクの長手方向において、前記ファイバーブランクは、前記翼(220)と前記ブレード根元(230)のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第一の部分を構成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセット(102)と、次の要素:ブレード内側プラットフォーム(240)、ブレード反傾斜壁(250)、ブレード外側プラットフォームスポイラー(260)、ブレード外側プラットフォームワイパー(270)の少なくとも一つの部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの前記第二の部分を前記ブレード翼の前記面の一つに構成するように少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセット(104)を有しており、前記ヤーン層の第一のセット(102)の前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセット(104)の前記ヤーンに連結されておらず、前記ヤーン層の第一のセットは、前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第二の部分で、前記ヤーン層の第二のセットからのヤーンによって横断されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 製作される前記翼の長手方向に対応する長手方向において、前記ファイバーブランクは、
・前記翼(220)およびブレード根元(230)プレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるいくつかのヤーン層の第一のセット(102)と、
・ブレード内側プラットフォーム(240)部分および/またはブレード外側プラットフォームスポイラー(260)部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第二の部分と、ブレード反傾斜壁(250)部分および/またはブレード外側プラットフォームワイパー(270)部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第三の部分を前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるいくつかのヤーン層の第二のセット(104)を有しており、
前記ヤーン層の第一のセット(102)の前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセット(104)の前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセット(102)は、前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第二の部分で、また前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第三の部分で、前記ヤーン層の第二のセット(104)のヤーンによって横断されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ファイバーブランクは、ヤーン層の第二および第三の連続セットで織られ、前記ファイバーブランクの成形は、前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第二の部分と前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第三の部分の外側で前記ヤーン層の第二のセットの部分を切断することによる除去を有していることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 製作される前記翼の長手方向に対応する長手方向において、前記ファイバーブランクは、
・前記翼およびブレード根元プレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、
・次の要素:ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの一部のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第二の部分と、前記第二の部分によって構成されるもの以外の前記要素のすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第三の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットと、
・前記第二および第三の部分によって構成されるもの以外の前記要素の一つのすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第四の部分と、前記第二、第三および第四の部分によって構成されるもの以外の前記要素の一つのすべてまたは部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第五の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第三のセットを有しており、
前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二および第三のセットの前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセットは、前記ファイバーブランクの前記第二、第三、第四および第五の部分で、前記ヤーン層の第二および第三のセットのヤーンによって横断されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ファイバーブランクは、ヤーン層の第二および第三の連続セットで織られ、前記ファイバーブランクの成形は、前記ファイバーブランクの前記第二、第三、第四および第五の部分の外側で前記ヤーン層の第二および第三のセットの部分を切断することによる除去を有していることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記ファイバーブランクの前記第一の部分において、製作される前記ブレードの不定の厚さの翼のプロファイルに沿って延びている方向に対応する方向に、前記ヤーン層の第一のセットのヤーン層の数は一定であることを特徴とする請求項2ないし6のいずれか一つに記載の方法。
- 連続のファイバーブランク(100)を有しているストリップ(400)が三次元織りによって製作されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載の方法。
- ヤーンの三次元織りによって得られマトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られたターボ機械ブレード(10)であり、翼(20)とブレード根元(30)を構成する第一の部分を有し、前記ブレード翼(20)が、前エッジ(20a)と後ろエッジ(20b)をおのおの連絡している二つの面(22,23)を示しているブレードにおいて、
前記第一の部分は、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分をもつ一部品を形成しており、前記第二の部分は、次の要素:ブレード内側プラットフォーム(40)、ブレード反傾斜壁(50)、ブレード外側プラットフォームスポイラー(60)、ブレード外側プラットフォームワイパー(70)の少なくとも一つの部分を構成しており、前記ブレードの前記第一および第二の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二の部分の中に貫き入っていることを特徴とするブレード。 - 前記第二の部分は、次の要素:ブレード内側プラットフォーム(40)、ブレード反傾斜壁(50)、ブレード外側プラットフォームスポイラー(60)、ブレード外側プラットフォームワイパー(70)の一つの部分を構成しており、前記第一の部分はまた、前記第二の部分によって既に構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第三の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第三の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、
前記ブレードの前記第一、第二および第三の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二および第三の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項9に記載のブレード。 - 前記第一の部分はまた、前記第二および第三の部分によって構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第四の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第四の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、
前記ブレードの前記第一、第二、第三および第四の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二、第三および第四の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項10に記載のブレード。 - 前記第一の部分はまた、前記第二、第三および第四の部分によって構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第五の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第五の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、
前記ブレードの前記第一、第二、第三、第四および第五の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二、第三、第四および第五の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項11に記載のブレード。 - 前記第二の部分は、次の要素:ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁(650)、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパー(670)の一つの部分を構成しており、前記第一の部分は、前記第二の部分によって構成されたもの以外の前記要素のすべてまたは少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第三の部分をもつ単一部品を形成しており、
前記ブレードの前記第一、第二および第三の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二および第三の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項9に記載のブレード(600)。 - 請求項9ないし13のいずれか一つに記載の複数のブレードを有しているターボ機械ディスク。
- 請求項9ないし13のいずれか一つに記載のブレード、または請求項1ないし8のいずれか一つの方法によって製作されたブレードが装備されたターボ機械。
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