通過(guò)三維編織方法編織的單件的纖維坯件用于制備渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的用復(fù)合材料制成的 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過(guò)三維編織方法編織的單件的纖維坯件(100)，該纖維坯件用于制備渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)。在所述纖維坯件的每個(gè)平面內(nèi)，一組經(jīng)紗與所述纖維坯件的第一部分(102)、第二部分(104)以及第三部分(106)的緯紗層互連，同時(shí)形成封閉非互連區(qū)域(108)，該封閉非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向在非互連上游界限(108a)和非互連下游界限(108b)之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第二部分與所述第一部分分離，以及同時(shí)形成至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域(110)，該至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向從非互連界限(110a)到所述纖維坯件的下游邊緣(100c)的所述纖維坯件尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分與所述第二部分分離。本發(fā)明還涉及一種通過(guò)使用這種纖維坯件制造用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的方法。
【專利說(shuō)明】通過(guò)三維編織方法編織的單件的纖維坯件用于制備渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的用復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)

【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)三維(3D)編織制造纖維坯件的通常領(lǐng)域，所述纖維坯件用于航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制造的葉片平臺(tái)。
[0002]用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片平臺(tái)，特別地用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，被布置在風(fēng)扇葉片之間以在風(fēng)扇的進(jìn)氣錐中延伸。它們特別地用于限定進(jìn)入風(fēng)扇的環(huán)形進(jìn)氣通道內(nèi)側(cè)，所述通道通過(guò)外殼被限定在外側(cè)上。
[0003]已知借助于復(fù)合材料用于制造航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件。因此，可通過(guò)制造纖維預(yù)制件并用基質(zhì)增密該預(yù)制件而獲得復(fù)合材料部件。在預(yù)期的應(yīng)用中，預(yù)制件可由玻璃纖維，碳纖維或陶瓷纖維制成，并且基質(zhì)可用由有機(jī)材料(聚合物)，碳或陶瓷制成。
[0004]對(duì)于呈現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜的幾何形狀的部件，還已知的是通過(guò)3D或多層編織制造纖維坯件單件或纖維結(jié)構(gòu)單件，并將纖維結(jié)構(gòu)成形以獲得具有接近于需要制成的部件的形狀的纖維預(yù)制件。
[0005]因此已經(jīng)提出建議使用三維編織制造平臺(tái)的π形截面的纖維預(yù)制件。包括一個(gè)底座和兩個(gè)支架的這種帶有η形截面的平臺(tái)形成了從底座表面延伸以及用于加強(qiáng)平臺(tái)的加強(qiáng)肋，以避免平臺(tái)在由風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度所產(chǎn)生的離心力下的任何運(yùn)動(dòng)。
[0006]對(duì)于這種平臺(tái)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，僅僅存在加強(qiáng)肋并不總給出足夠強(qiáng)度的抗離心力。因此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有必要在加強(qiáng)肋的自由端之間增加一個(gè)壁，以在平臺(tái)的底座下形成封閉的盒結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)其強(qiáng)度。不幸地，這意味著在平臺(tái)預(yù)制件的加強(qiáng)肋上提供覆蓋物，由于所涉及纖維的尺寸，該操作很難實(shí)施。因此，該操作很容易導(dǎo)致不合格的部件。
[0007]發(fā)明目的和內(nèi)容
[0008]因此本發(fā)明的一個(gè)目的是通過(guò)三維編織提供單件的纖維坯件，該纖維坯件用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的用復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)。
[0009]在本發(fā)明的第一方面，由通過(guò)三維編織單件的纖維坯件實(shí)現(xiàn)了該目的，所述纖維坯件具有相對(duì)的表面并具有:
[0010]第一部分、第二部分和第三部分，每個(gè)部分都包括多個(gè)緯紗層以及每個(gè)部分都在其相對(duì)表面之間形成所述纖維坯件厚度的一部分，所述纖維坯件的緯紗成列布置，每列緯紗在三個(gè)部分內(nèi)均有分布；
[0011]在所述纖維坯件的每個(gè)平面內(nèi)，一組經(jīng)紗與所述第一部分、所述第二部分以及所述第三部分的緯紗層互連，同時(shí)形成:
[0012]封閉非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向在非互連上游界限和非互連下游界限之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第二部分與所述第一部分分離；以及
[0013]至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向從非互連界限到所述纖維坯件的下游邊緣的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分與所述第二部分分離；
[0014]一個(gè)或多個(gè)第一經(jīng)紗，該一個(gè)或多個(gè)第一經(jīng)紗與鄰近所述封閉非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連；
[0015]一個(gè)或多個(gè)第二經(jīng)紗，該一個(gè)或多個(gè)第二經(jīng)紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連；
[0016]一個(gè)或多個(gè)第三經(jīng)紗，該一個(gè)或多個(gè)第三經(jīng)紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連；以及
[0017]一個(gè)或多個(gè)第四經(jīng)紗，該一個(gè)或多個(gè)第四經(jīng)紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連。
[0018]這種三維編織可以制造用于制備平臺(tái)的纖維坯件單件，所述平臺(tái)在平臺(tái)的底座下具有封閉盒結(jié)構(gòu)，所述盒結(jié)構(gòu)用于限定進(jìn)入風(fēng)扇的環(huán)形進(jìn)氣通道的內(nèi)側(cè)。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述纖維坯件進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)第五經(jīng)紗，所述一個(gè)或多個(gè)第五經(jīng)紗在封閉非互連區(qū)域之前以及鄰近所述封閉非互連區(qū)域與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連；以及一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗，所述一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗在所述封閉非互連區(qū)域之前以及鄰近所述封閉非互連區(qū)域與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連。
[0020]所述第五經(jīng)紗和第六經(jīng)紗的路徑有益地在至少一個(gè)過(guò)渡區(qū)域中交叉，所述過(guò)渡區(qū)域在所述纖維坯件內(nèi)從所述封閉非互連區(qū)域的下游界限延伸，所述過(guò)渡區(qū)域在經(jīng)紗方向延伸的距離大于相鄰緯紗列之間的步距。這種交叉加強(qiáng)了所述封閉非互連區(qū)域的下游界限并可導(dǎo)致紗線上的更少壓力，同時(shí)展開(kāi)與所述封閉非互連區(qū)域相鄰的所述纖維坯件的一部分。
[0021]所述開(kāi)口非互連界限區(qū)域的非互連界限在經(jīng)紗方向可位于所述封閉非互連區(qū)域的上游和下游界限之間。
[0022]在另一實(shí)施方式中，所述纖維坯件進(jìn)一步包括第二開(kāi)口非互連區(qū)域，所述第二開(kāi)口非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向從與所述下游邊緣相對(duì)的所述纖維坯件的上游邊緣直到非互連界限的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段將所述第二部分與所述第三部分分離。
[0023]所述第三經(jīng)紗可與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述纖維坯件的第三部分內(nèi)與在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之間的緯紗層互連，并且所述第四經(jīng)紗可與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述纖維坯件的第二部分內(nèi)與在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之間的緯紗層互連。
[0024]所述開(kāi)口非互連區(qū)域的非互連界限沿經(jīng)紗方向可位于所述封閉非互連區(qū)域的上游和下游界限之間。
[0025]在另一實(shí)施方式中，所述纖維坯件進(jìn)一步包括兩個(gè)封閉非互連區(qū)域，所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向在所述封閉非互連區(qū)域的上游界限和下游界限之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第二部分與所述第三部分分離，所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域形成具有蜂窩結(jié)構(gòu)布置的平臺(tái)盒結(jié)構(gòu)。這種蜂窩結(jié)構(gòu)布置可以加強(qiáng)所述平臺(tái)的盒結(jié)構(gòu)的抗彎強(qiáng)度，同時(shí)控制厚度。
[0026]在這種情況下，一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗可在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及一個(gè)或多個(gè)第七經(jīng)紗可在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，所述第六經(jīng)紗和所述第七經(jīng)紗的路徑在三處交叉，以形成所述兩個(gè)非互連區(qū)域。
[0027]同樣，一個(gè)或多個(gè)第八經(jīng)紗可在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，以及一個(gè)或多個(gè)第九經(jīng)紗可在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，所述第八經(jīng)紗和所述第九經(jīng)紗的路徑在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域的中部區(qū)域內(nèi)交叉。
[0028]不管實(shí)施方式如何，與所述纖維坯件的相對(duì)表面相鄰的緯紗外層有利地與相同經(jīng)紗編織，該相同經(jīng)紗在所述纖維坯件的整個(gè)尺寸上在經(jīng)紗方向連續(xù)地延伸，從而保持紗線在表面上的連續(xù)性。
[0029]在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明的目的通過(guò)如上限定的但經(jīng)紗和緯紗互換的纖維坯件實(shí)現(xiàn)。
[0030]在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種制造用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的方法，所述方法包括通過(guò)成形如在本發(fā)明的第一方面限定的纖維坯件來(lái)制造纖維預(yù)制件，所述成形包括展開(kāi)與所述封閉非互連區(qū)域和開(kāi)口非互連區(qū)域相鄰的所述纖維坯件的第一部分和第二部分的片段，在所述封閉非互連區(qū)域之后切掉所述纖維坯件的第一和第二部分的片段，以及用基質(zhì)增密所述預(yù)制件。
[0031]在本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供了一種制造用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的方法，所述方法包括通過(guò)成形如在本發(fā)明的第二方面限定的纖維坯件來(lái)制造纖維預(yù)制件，所述成形包括展開(kāi)與所述封閉非互連區(qū)域以及所述第一和第二開(kāi)口非互連區(qū)域相鄰的所述纖維坯件的第一部分和第二部分的片段，在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后切掉所述纖維坯件的第一和第二部分的片段，以及用基質(zhì)增密所述預(yù)制件。
[0032]所述成形可進(jìn)一步包括成形位于所述封閉非互連區(qū)域的上游界限和下游界限之間的所述纖維坯件的第二和第三部分的片段，以在所述平臺(tái)的盒結(jié)構(gòu)內(nèi)形成起伏。設(shè)置有起伏的盒結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了改進(jìn)的抗彎強(qiáng)度，同時(shí)控制了厚度。
[0033]在本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明提供了一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)，所述平臺(tái)通過(guò)本發(fā)明的第三或者第四方面的方法獲得。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]參考附圖的以下描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)變得明顯，所述描述示出了非限制性的實(shí)施方式。在圖中:
[0035].圖1是用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的示意圖；
[0036].圖2是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，3D編織纖維坯件的平面的示意圖；
[0037].圖3A、3B和3C是圖2的放大視圖；
[0038].圖4-6是示出了圖2的纖維坯件如何成形以獲得用于盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的充分圖解劑面視圖；
[0039].圖7A、7B和7C是通過(guò)成形分別對(duì)應(yīng)于圖3A、3B和3C的視圖的纖維坯件而獲得的所述預(yù)制件的平面視圖；
[0040].圖8是在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，3D編織纖維坯件的平面的圖解視圖；
[0041]?圖9是圖8的放大視圖；
[0042]?圖10和11是示出了圖8的纖維坯件如何成形以獲得用于盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的充分圖解剖面視圖；
[0043].圖12是通過(guò)成形圖8的纖維坯件而獲得的預(yù)制件的平面的局部視圖；
[0044]?圖13和14是在本發(fā)明的變型實(shí)施方式中，用于封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的橫截面視圖；以及
[0045].圖15是用于獲得圖14的平臺(tái)預(yù)制件的纖維坯件的平面的局部視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0046]圖1是用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)10的充分圖解視圖。
[0047]平臺(tái)10包括底座12與兩個(gè)支架14和16，底座12具有頂表面12a和底表面12b，支架14和16形成加強(qiáng)肋并從底表面12b延伸。在兩個(gè)支架的底端，兩個(gè)支架14和16由加強(qiáng)肋壁18連接在一起，以在底座12下形成封閉盒結(jié)構(gòu)20，如在圖1中由陰影表示。
[0048]平臺(tái)10安裝在兩個(gè)風(fēng)扇葉片之間的葉片根部附近的間隙中，以限定進(jìn)入風(fēng)扇的環(huán)形進(jìn)氣通道的內(nèi)側(cè)，所述通道由風(fēng)扇殼體限定在外側(cè)上。
[0049]圖2是在噴射樹(shù)脂或用基質(zhì)增密、以及可能加工之前，三維編織纖維坯件100的經(jīng)紗平面的圖解視圖，平臺(tái)纖維預(yù)制件可由該三維編織纖維坯件100形成，從而獲得由復(fù)合材料制成的風(fēng)扇平臺(tái)，如圖1所示的平臺(tái)。
[0050]在三維編織中，應(yīng)該理解的是，經(jīng)紗遵循彎曲的路徑，以與屬于不同緯紗層的除了非互連區(qū)域之外的緯紗互連，應(yīng)該理解的是，特別地當(dāng)使用互鎖編織時(shí)，三維編織可在表面包括二維編織。可以使用各種三維編織，比如互鎖編織、多緞紋編織或多平紋編織，例如特別地在文獻(xiàn)W02006/136755中所描述的。
[0051]在圖2中，纖維坯件100具有相對(duì)表面10a和100b，并且其包括第一部分102，第二部分104和第三部分106，第二部分104定位在其他兩個(gè)部分102和106之間。這三個(gè)部分在其相對(duì)表面10a和10b之間分別形成纖維坯件厚度的第一、第二和第三部分。
[0052]纖維坯件的每個(gè)部分102到106具有多個(gè)疊置的緯紗層，在實(shí)施例中示出了四個(gè)，根據(jù)所需厚度，對(duì)于緯紗的數(shù)量可以是不少于兩個(gè)的任何所需數(shù)量。此外，在部分102到106內(nèi)緯紗層的數(shù)量可彼此不同。緯紗成列布置，每個(gè)都包括纖維坯件的第一、第二和第三部分的緯紗。
[0053]沿經(jīng)紗方向(C)在纖維坯件100的尺寸的一個(gè)片段上，纖維坯件的第一部分102和第二部分104通過(guò)封閉非互連區(qū)域108彼此完全地分離，該封閉非互連區(qū)域108在該非互連區(qū)域的上游界限108a和下游界限108b之間延伸。在本文中使用的術(shù)語(yǔ)“封閉”非互連區(qū)域是指其兩端部被封閉的區(qū)域并且該區(qū)域不具有穿過(guò)其中的任何經(jīng)紗以分別與屬于纖維坯件100的第一部分102和第二部分104的層內(nèi)的緯紗互連。
[0054]沿經(jīng)紗方向在纖維坯件100的尺寸的另一個(gè)片段上，纖維坯件的第二部分104和第三部分106通過(guò)開(kāi)口非互連區(qū)域110彼此完全地分離，該開(kāi)口非互連區(qū)域110從非互連界限IlOa延伸到纖維坯件的下游邊緣100c。在本文中使用的術(shù)語(yǔ)“開(kāi)口”非互連區(qū)域是指在一端封閉且在另一端為開(kāi)口的區(qū)域并且該區(qū)域不具有穿過(guò)其中的任何經(jīng)紗以分別與屬于纖維坯件100的第二部分104和第三部分106的層內(nèi)的緯紗互連。
[0055]在該實(shí)施方式中，開(kāi)口非互連區(qū)域110的非互連界限I1a在經(jīng)紗方向位于封閉非互連區(qū)域108的上游界限108a和下游界限108b之間。
[0056]除了在封閉非互連區(qū)域108和在開(kāi)口非互連區(qū)域110外，緯紗層在多個(gè)經(jīng)紗層cll到c22上由經(jīng)紗互連。
[0057]特別地在圖3A到3C所示的實(shí)施例中，相同的第一經(jīng)紗cl5與鄰近封閉非互連區(qū)域108的纖維坯件的第一部分102內(nèi)的緯紗層互連，以及在封閉非互連區(qū)域之前和之后與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，即在封閉非互連區(qū)域的上游界限108a之前和在下游界限108b之后與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連。自然地，該互連可通過(guò)多個(gè)第一經(jīng)紗實(shí)施。
[0058]相反地，相同的第二經(jīng)紗cl4與鄰近開(kāi)口非互連區(qū)域110的纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，以及在封閉非互連區(qū)域之前和之后與纖維坯件的第一部分102內(nèi)的緯紗層互連。自然地，該互連可通過(guò)多個(gè)第二經(jīng)紗實(shí)施。
[0059]因此，經(jīng)紗cl5的路徑和經(jīng)紗cl4的路徑在封閉非互連區(qū)域108的上游界限108a以及在該封閉非互連區(qū)域的下游界限108b處交叉。
[0060]以同樣的方式，仍然在圖3A到3C的實(shí)施例中，相同的第三經(jīng)紗cl9與鄰近開(kāi)口非互連區(qū)域110的纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，以及在開(kāi)口非互連區(qū)域之前與纖維坯件的第三部分106的緯紗層互連，即在該開(kāi)口非互連區(qū)域的非互連界限I1a之前與纖維坯件的第三部分106的緯紗層互連。自然地，該互連可通過(guò)多個(gè)第三經(jīng)紗實(shí)施。
[0061]相反地，相同的第四經(jīng)紗cl8與鄰近開(kāi)口非互連區(qū)域110的纖維坯件的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連，以及在該開(kāi)口非互連區(qū)域之前與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連。自然地，該互連可通過(guò)多個(gè)第四經(jīng)紗實(shí)施。
[0062]因此，經(jīng)紗cl9的路徑和經(jīng)紗cl8的路徑在開(kāi)口非互連區(qū)域110的非互連界限IlOa處交叉。
[0063]此外，第五經(jīng)紗cl2和cl3在封閉非互連區(qū)域108之前以及鄰近封閉非互連區(qū)域108與纖維坯件的第一部分102內(nèi)的緯紗層互連，并在封閉非互連區(qū)域后與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連。
[0064]同樣，第六經(jīng)紗cl6和cl7在封閉非互連區(qū)域108之前以及鄰近封閉非互連區(qū)域108與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，并在封閉非互連區(qū)域后與纖維坯件的第一部分102內(nèi)的緯紗層互連。
[0065]如圖3C所示，第五紗線cl2與cl3的路徑和第六經(jīng)紗cl6與cl7的路徑在過(guò)渡區(qū)域112交叉，該過(guò)渡區(qū)域112在纖維坯件內(nèi)從封閉非互連區(qū)域108的下游界限108b延伸。該過(guò)渡區(qū)域112沿經(jīng)紗方向延伸的距離大于相鄰的緯紗列之間的步距P，如延伸的距離等于2p。
[0066]在第五經(jīng)紗cl2與cl3和第六經(jīng)紗cl6與cl7之間的這種交叉加強(qiáng)了封閉非互連區(qū)域108的下游界限108b，并且可導(dǎo)致在紗線上的更少壓力并同時(shí)展開(kāi)鄰近該封閉非互連區(qū)域的纖維坯件的一部分。
[0067]使用沿經(jīng)紗方向在纖維坯件的整個(gè)尺寸內(nèi)連續(xù)延伸的相同經(jīng)紗，分別為Cll和c22，編織鄰近纖維坯件100的相對(duì)表面10a和10b的緯紗外層。例如，對(duì)于經(jīng)紗cll和c22可以使用表面緞紋編織。同樣，對(duì)于在由封閉非互連區(qū)域108分離的纖維坯件的第一和第二部分的那些片段內(nèi)的經(jīng)紗cl4和cl5，以及對(duì)于在由開(kāi)口非互連區(qū)域110分離的纖維坯件的第二和第三部分的那些片段內(nèi)的經(jīng)紗cl8和cl9，也可以使用表面緞紋編織。
[0068]用于封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)(如圖1所示的平臺(tái))的纖維預(yù)制件可從在以下描述的的這種纖維坯件獲得。
[0069]在編織后，纖維坯件100呈現(xiàn)了在圖4中充分圖解示出的形狀。在與封閉非互連區(qū)域108和開(kāi)口非互連區(qū)域110相鄰的纖維坯件內(nèi)的第一和第二部分102和104的片段展開(kāi)如圖5所示，而不操作纖維坯件的第三部分106。在這種展開(kāi)最后獲得的最終預(yù)制件在圖6中示出。
[0070]這些纖維坯件片段的展開(kāi)更特別地在圖7A到7C中示出。特別地，圖7A對(duì)應(yīng)于圖3A的放大視圖并示出了與封閉非互連區(qū)域相鄰的纖維坯件的第一部分102的片段如何展開(kāi)。該展開(kāi)以垂直于與封閉非互連區(qū)域相鄰的纖維坯件的第二部分的片段進(jìn)行。
[0071]圖7B同樣示出了在對(duì)應(yīng)于圖3B的放大視圖的纖維坯件的區(qū)域內(nèi)實(shí)施的展開(kāi)。在這個(gè)實(shí)施例中，與開(kāi)口非互連區(qū)域相鄰的纖維坯件的第二部分104的片段垂直于與開(kāi)口非互連區(qū)域相鄰的纖維坯件的第三部分106的片段展開(kāi)。
[0072]最后，圖7C示出了對(duì)應(yīng)于圖3C的放大視圖的在纖維坯件的區(qū)域內(nèi)實(shí)施的展開(kāi)，即在封閉非互連區(qū)域108的下游界限108b處。在該區(qū)域內(nèi)，與封閉非互連區(qū)域相鄰的纖維坯件的第二部分104的片段垂直于與封閉非互連區(qū)域相鄰的纖維坯件的第一部分102的片段展開(kāi)。在該展開(kāi)后，位于封閉非互連區(qū)域以外的纖維坯件的第一和第二部分的片段，即超出非互連區(qū)域108的下游端部108b，沿剖切平面D被切掉(參見(jiàn)圖6)。
[0073]因此纖維坯件100的成形使得可以獲得用于以上參考圖1所述封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件。
[0074]圖8是示出了用于獲得本發(fā)明另一實(shí)施方式中封閉盒結(jié)構(gòu)的平臺(tái)的在三維編織的纖維坯件100’內(nèi)的經(jīng)紗平面的示圖。在圖8的纖維坯件100’和圖2的纖維坯件100之間共同的部件采用相同的附圖標(biāo)記并且不再描述。
[0075]纖維坯件100’不同于圖2的纖維坯件在于:沿經(jīng)紗方向(C)在第二部分104和第三部分106之間的纖維坯件片段上存在第二開(kāi)口非互連區(qū)域110’，該第二開(kāi)口非互連區(qū)域110’從與其下游邊緣10c相對(duì)的纖維坯件的上游邊緣10d延伸到非互連界限110’ a。
[0076]為此，以及更特別地如圖9所示，相同的第三經(jīng)紗cl9與鄰近這兩個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域110、110’的纖維坯件100’的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，以及與在這些開(kāi)口非互連區(qū)域之間的纖維坯件的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連，即在這些開(kāi)口非互連區(qū)域的各自的非互連界限110’a和IlOa之間與纖維坯件的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連。
[0077]同樣，相同的第四經(jīng)紗cl8與鄰近這兩個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域110、110’的纖維坯件100’的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連，以及與在這些開(kāi)口非互連區(qū)域之間的纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連。
[0078]自然地，第三和第四經(jīng)紗的該互連可通過(guò)多個(gè)第三和第四經(jīng)紗實(shí)施。對(duì)于在由兩個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域110、110’分離的纖維坯件的第二和第三部分的片段內(nèi)的紗線C18和C19還可以使用表面緞織。
[0079]在纖維坯件100’的第二和第三部分104和106之間的第二開(kāi)口非互連區(qū)域110’等同于參考圖2的實(shí)施方式描述的開(kāi)口非互連區(qū)域110。這同樣適用于在纖維還件的第一和第二部分102和104之間的封閉非互連區(qū)域108。
[0080]此外，纖維坯件100’的這兩個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域110、110’的非互連界限110a、110’ a在經(jīng)紗方向位于封閉非互連區(qū)域108的上游界限和下游界限108a和108b之間。
[0081]用于封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)(如圖1所示的平臺(tái))的纖維預(yù)制件可從在以下描述的的這種纖維坯件獲得。
[0082]在編織后，纖維坯件100’呈現(xiàn)出圖10中充分圖解示出的形狀。與封閉非互連區(qū)域108和這兩個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域110，110’相鄰的纖維坯件的第一部分102和第二部分104的片段如圖11所示被展開(kāi)，而不對(duì)纖維坯件的第三部分106進(jìn)行操作。
[0083]更準(zhǔn)確地，展開(kāi)與封閉非互連區(qū)域108相鄰的纖維坯件100’的第一和第二部分102和104的片段導(dǎo)致該封閉的非互連區(qū)域在其非互連界限被打開(kāi)到180° (參見(jiàn)圖11)。
[0084]因此，圖12示出了在對(duì)應(yīng)于封閉非互連區(qū)域的非互連上游界限108a的纖維坯件的區(qū)域內(nèi)的這種展開(kāi)。在該區(qū)域內(nèi)，展開(kāi)了與封閉非互連區(qū)域鄰近的纖維坯件的第一和第二部分102和104的片段，使得在它們之間形成約180°的角度。
[0085]在展開(kāi)纖維坯件的操作后，位于封閉非互連區(qū)域108之前和之后的纖維坯件100’的第一和第二部分的片段，即在非互連上游界限108a之前和在其非互連下游界限108b之后，在切割平面D’處被切掉(也參見(jiàn)圖11)。
[0086]在所述的實(shí)施方式中，應(yīng)該理解的是，緯紗和經(jīng)紗方向可以互換。
[0087]此外，在所述的實(shí)施方式中，纖維坯件100、100’通過(guò)根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用而選定性質(zhì)的紗線三維編織而形成，如由玻璃纖維、碳纖維或陶瓷纖維制成的紗線。
[0088]基質(zhì)沉積在纖維預(yù)制件(如通過(guò)成形纖維坯件獲得的)內(nèi)，以通過(guò)將預(yù)制件保持在模具中直到預(yù)制件已被加強(qiáng)(或加固)來(lái)形成由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)。在將預(yù)制件放在模具內(nèi)之前，芯體被布置在預(yù)制件的封閉非互連區(qū)域內(nèi)側(cè)。
[0089]基質(zhì)的性質(zhì)根據(jù)預(yù)期應(yīng)用選定，例如特別地從樹(shù)脂獲得的有機(jī)基質(zhì)，所述樹(shù)脂為用于諸如環(huán)氧樹(shù)脂，雙馬來(lái)酰亞胺的聚合物基質(zhì)或聚酰亞胺基質(zhì)的前體，或用于碳基質(zhì)或陶瓷基質(zhì)的前體。對(duì)于有機(jī)基質(zhì)，在工具中成形之前或在成形之后，纖維預(yù)制件通過(guò)包含基質(zhì)前體樹(shù)脂的組合物所浸潰，該浸潰物然后通過(guò)例如被注射或通過(guò)樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)類型的方法所實(shí)施。對(duì)于碳基質(zhì)或陶瓷基質(zhì)，可通過(guò)化學(xué)氣相滲透(CVI)或通過(guò)浸潰包含用于碳或陶瓷的前體樹(shù)脂的液體組合物以及通過(guò)實(shí)施前體的熱解熱處理或陶瓷化來(lái)實(shí)施增密，這些方法本身是已知的。在纖維預(yù)制件已被噴射/增密后，平臺(tái)被加工到其最終尺寸。
[0090]圖13和圖14示出了用于制造封閉盒結(jié)構(gòu)的平臺(tái)的預(yù)制件的變型實(shí)施方式。
[0091]在這些變型實(shí)施方式中，位于平臺(tái)的底座12下的封閉盒結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)肋壁18在不增加加強(qiáng)肋壁的厚度的情況下增加了抗彎強(qiáng)度。因此，在圖13的變型實(shí)施方式中，加強(qiáng)肋壁18具有起伏18a。同樣，在圖14的變型實(shí)施方式中，加強(qiáng)肋壁18具有蜂窩結(jié)構(gòu)布置18b。
[0092]這些特定結(jié)構(gòu)18a，18b用于加強(qiáng)平臺(tái)的盒結(jié)構(gòu)承受平臺(tái)所受到的壓縮力的能力。
[0093]在成形纖維坯件的步驟中獲得了具有如圖13所示的起伏18a的結(jié)構(gòu)，該纖維坯件本身如上所述獲得。特別地，可使用參考圖2和圖3A到3C描述的實(shí)施方式或參考圖8和9描述的實(shí)施方式制造該纖維坯件。
[0094]在成形纖維坯件的步驟中，形成用于加強(qiáng)肋壁的預(yù)制件的纖維坯件的第二和第三部分的片段(即，位于纖維坯件的封閉非互連區(qū)域的上游界限和下游界限之間)本身在幫助用于形成如圖13所示種類的起伏的特定加工下變形。所形成的起伏的數(shù)量和振幅可根據(jù)機(jī)械要求改變。
[0095]圖14的蜂窩結(jié)構(gòu)布置18b通過(guò)對(duì)在上述兩個(gè)實(shí)施方式之一中獲得的纖維坯件的編織進(jìn)行變型獲得。
[0096]特別地，如在圖15中局部示出的纖維坯件100、100’(為清晰起見(jiàn)省略了緯紗)進(jìn)一步包括一對(duì)封閉非互連區(qū)域114，該對(duì)封閉非互連區(qū)域114沿經(jīng)紗方向在纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段116上將第三部分106與第二部分104分離。該片段116還在圖2和圖8所示的封閉非互連區(qū)域108的上游界限和下游界限108a和108b之間延伸。
[0097]更準(zhǔn)確地，在其中制造了一對(duì)封閉的非互連區(qū)域114的纖維坯件的片段116:對(duì)于用于圖2所示實(shí)施方式的纖維坯件100，其位于封閉非互連區(qū)域的上游界限108a和開(kāi)口非互連區(qū)域110的非互連界限IlOa之間；對(duì)于用于圖8所示實(shí)施方式的纖維坯件100’，其位于第二開(kāi)口非互連區(qū)域110’的非互連界限110’a和開(kāi)口非互連區(qū)域110的非互連界限IlOa之間。
[0098]此外，在纖維坯件的第二和第三部分104和106之間的該對(duì)封閉非互連區(qū)域114包括兩個(gè)彼此相鄰的封閉非互連區(qū)域，各自附圖標(biāo)記為114a和114b。
[0099]更準(zhǔn)確地，一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗cil和ci4在該對(duì)封閉非互連區(qū)域114之前和之后與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，以及一個(gè)或多個(gè)第七經(jīng)紗cjl和cj4在該對(duì)封閉非互連區(qū)域之前和之后與纖維坯件的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連。第六經(jīng)紗cil、ci4和第七經(jīng)紗cjl、cj4的路徑在三個(gè)位置交叉以形成兩個(gè)封閉非互連區(qū)域。
[0100]此外，一個(gè)或多個(gè)第八經(jīng)紗ci2和ci3在該對(duì)封閉非互連區(qū)域114之前與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連，以及在該對(duì)封閉非互連區(qū)域之后與纖維坯件的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連。
[0101]同樣，一個(gè)或多個(gè)第九經(jīng)紗cj2和cj3在該對(duì)封閉非互連區(qū)域114之前與纖維坯件的第三部分106內(nèi)的緯紗層互連，以及在該對(duì)封閉非互連區(qū)域之后與纖維坯件的第二部分104內(nèi)的緯紗層互連。
[0102]第八經(jīng)紗ci2、ci3和第九經(jīng)紗cj2、cj3的路徑在該對(duì)封閉非互連區(qū)域114的中間區(qū)域內(nèi)交叉，即在這兩個(gè)封閉非互連區(qū)域114a和114b之間的連接處。
[0103]應(yīng)該觀察到的是，對(duì)于在圖2和3A到3C的實(shí)施方式中獲得的纖維坯件，第六上述經(jīng)紗cil、ci4分別對(duì)應(yīng)于在該實(shí)施方式中提到的經(jīng)紗cl4和cl8,第七經(jīng)紗cjl、cj4分別對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗cl9和c22，第八經(jīng)紗ci2、ci3分別對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗cl6和cl7，第九經(jīng)紗cj2、cj3分別對(duì)應(yīng)經(jīng)紗c20和c21。
[0104]同樣，在圖8和9的實(shí)施方式中所獲得的纖維坯件中，第六上述經(jīng)紗cil、ci4分別對(duì)應(yīng)于在該實(shí)施方式中提到的經(jīng)紗cl4和cl9，第七經(jīng)紗cjl、cj4分別對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗cl8和c22，第八經(jīng)紗ci2、ci3分別對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗cl6和cl7，以及第九經(jīng)紗cj2、cj3分別對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗 c20 和 c21。
[0105]還應(yīng)該觀察到的是，緯紗和經(jīng)紗可以互換。
[0106]通過(guò)以這種方式編織成形的纖維坯件獲得了設(shè)置有如圖14所示的蜂窩結(jié)構(gòu)布置18b的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件。特別地，組成這兩個(gè)非互連區(qū)域114的封閉的非互連區(qū)域114a和114b展開(kāi)以形成兩個(gè)相鄰的單元。單元的數(shù)量和尺寸可根據(jù)機(jī)械要求改變。
【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)三維編織方法編織的單件的纖維坯件(100 ;100’)，所述纖維坯件用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)，所述纖維坯件具有相對(duì)的表面(100a，100b)并具有: 第一部分(102)、第二部分(104)和第三部分(106)，每個(gè)部分都包括多個(gè)緯紗層以及每個(gè)部分都在其相對(duì)表面之間形成所述纖維坯件厚度的一部分，所述纖維坯件的緯紗成列布置，每列諱紗在三個(gè)部分中都有分布； 在所述纖維坯件的每個(gè)平面內(nèi)，一組經(jīng)紗(cll到c22)與所述第一部分、所述第二部分以及所述第三部分的緯紗層互連，同時(shí)形成: 封閉非互連區(qū)域(108)，該封閉非互連區(qū)域(108)沿經(jīng)紗方向在非互連上游界限(108a)和非互連下游界限(108b)之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第二部分(104)與所述第一部分(102)分離；以及 至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域(110)，該至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域(110)沿經(jīng)紗方向從非互連界限(IlOa)到所述纖維坯件的下游邊緣(10c)的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分(106)與所述第二部分(104)分離； 一個(gè)或多個(gè)第一經(jīng)紗(cl5)，所述一個(gè)或多個(gè)第一經(jīng)紗與鄰近所述封閉非互連區(qū)域(108)的所述纖維坯件的所述第一部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連； 一個(gè)或多個(gè)第二經(jīng)紗(cl4)，所述一個(gè)或多個(gè)第二經(jīng)紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域(110)的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連； 一個(gè)或多個(gè)第三經(jīng)紗(cl9)，所述一個(gè)或多個(gè)第三經(jīng)紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域(110)的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連；以及 一個(gè)或多個(gè)第四經(jīng)紗(cl8)，所述一個(gè)或多個(gè)第四經(jīng)紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域(110)的所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維坯件，進(jìn)一步包括: 一個(gè)或多個(gè)第五經(jīng)紗(cl2、cl3)，所述一個(gè)或多個(gè)第五經(jīng)紗在所述封閉非互連區(qū)域之前以及鄰近所述封閉非互連區(qū)域與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連；以及 一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗(cl6、cl7)，所述一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗在所述封閉非互連區(qū)域之前以及鄰近所述封閉非互連區(qū)域與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的緯紗層互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維坯件，其中，所述第五經(jīng)紗(cl2、cl3)的路徑和第六經(jīng)紗(cl6、cl7)的路徑在至少一個(gè)過(guò)渡區(qū)域(112)交叉，該至少一個(gè)過(guò)渡區(qū)域(112)在所述纖維坯件內(nèi)從所述封閉非互連區(qū)域(108)的下游界限(108b)延伸，所述過(guò)渡區(qū)域在經(jīng)紗方向延伸的距離大于相鄰列緯紗之間的步距(P)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的纖維坯件，其中，所述開(kāi)口非互連區(qū)域(110)的非互連界限(IlOa)沿經(jīng)紗方向位于所述封閉非互連區(qū)域(108)的上游界限(108a)和下游界限(108b)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維坯件(100’)，進(jìn)一步包括第二開(kāi)口非互連區(qū)域(110’)，所述第二開(kāi)口非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向內(nèi)從與所述下游邊緣(10c)相對(duì)的所述纖維坯件的上游邊緣(10d)直到非互連界限(110’a)間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分(106)與所述第二部分(104)分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維坯件，其中: 所述第三經(jīng)紗(cl9)與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域(110，110’)的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之間與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，并且 所述第四經(jīng)紗(cl8)與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之間與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的緯紗層互連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的纖維坯件，其中，所述開(kāi)口非互連區(qū)域(110，110’)的非互連界限(110a，110’a)沿經(jīng)紗方向位于所述封閉非互連區(qū)域(108)的上游界限(108a)和下游界限(108b)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的纖維坯件，進(jìn)一步包括兩個(gè)封閉非互連區(qū)域(114)，所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域沿經(jīng)紗方向在所述封閉非互連區(qū)域(108)的上游界限(108a)和下游界限(108b)之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段(116)上將所述第三部分(106)與所述第二部分(104)分離，所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域形成具有蜂窩結(jié)構(gòu)布置(18b)的平臺(tái)盒結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維坯件，其中: 一個(gè)或多個(gè)第六經(jīng)紗(cil、ci4)在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域(114)之前和之后與所述纖維坯件的第二部分(104)內(nèi)的緯紗層互連，以及 一個(gè)或多個(gè)第七經(jīng)紗(cjl、cj4)在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域(114)之前和之后與所述纖維坯件的第三部分(106)內(nèi)的緯紗層互連； 所述第六經(jīng)紗(cil、ci4)的路徑和所述第七經(jīng)紗(cjl、cj4)的路徑在三處交叉，以形成所述兩個(gè)非互連區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的纖維坯件，其中: 一個(gè)或多個(gè)第八經(jīng)紗(ci2、ci3)在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域(114)之前與所述纖維坯件的第二部分(104)內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第三部分(106)內(nèi)的緯紗層互連，以及 一個(gè)或多個(gè)第九經(jīng)紗(cj2、cj3)在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域(114)之前與所述纖維坯件的第三部分(106)內(nèi)的緯紗層互連，以及在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分(104)內(nèi)的緯紗層互連； 所述第八經(jīng)紗(ci2、ci3)的路徑和所述第九經(jīng)紗(cj2、cj3)的路徑在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域(114)的中部區(qū)域內(nèi)交叉。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的纖維坯件，其中，與所述纖維坯件的相對(duì)表面相鄰的緯紗外層用相同經(jīng)紗編織(ell、c22)，該相同經(jīng)紗沿經(jīng)紗方向在所述纖維坯件的整個(gè)尺寸內(nèi)連續(xù)地延伸。
12.一種通過(guò)三維編織方法編織的單件的纖維坯件，所述纖維坯件用于制備渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)，所述纖維坯件具有相對(duì)的表面并具有: 第一部分、第二部分和第三部分，每個(gè)部分都包括多個(gè)經(jīng)紗層以及每個(gè)部分都在其相對(duì)表面之間形成所述纖維坯件厚度的一部分，所述纖維結(jié)構(gòu)的經(jīng)紗成列布置，每列經(jīng)紗在三個(gè)部分內(nèi)均有分布； 在所述纖維坯件的每個(gè)平面內(nèi)，一組緯紗與所述第一部分、所述第二部分以及所述第三部分的經(jīng)紗層互連，同時(shí)形成: 封閉非互連區(qū)域，該封閉非互連區(qū)域沿緯紗方向在非互連上游界限和非互連下游界限之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第二部分與所述第一部分分離；以及至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域，該至少一個(gè)開(kāi)口非互連區(qū)域沿緯紗方向從非互連界限到所述纖維坯件的下游邊緣間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分與所述第二部分分離； 一個(gè)或多個(gè)第一緯紗，所述一個(gè)或多個(gè)第一緯紗與鄰近所述封閉非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連； 一個(gè)或多個(gè)第二緯紗，所述一個(gè)或多個(gè)第二緯紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連； 一個(gè)或多個(gè)第三緯紗，所述一個(gè)或多個(gè)第三緯紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連；以及 一個(gè)或多個(gè)第四緯紗，所述一個(gè)或多個(gè)第四緯紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的纖維坯件，進(jìn)一步包括: 一個(gè)或多個(gè)第五緯紗，所述一個(gè)或多個(gè)第五緯紗在所述封閉非互連區(qū)域之前以及鄰近所述封閉非互連區(qū)域與在所述纖維坯件的第一部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連；以及 一個(gè)或多個(gè)第六緯紗，所述一個(gè)或多個(gè)第六緯紗在所述封閉非互連區(qū)域之前以及鄰近所述封閉非互連區(qū)域與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的纖維坯件，其中，所述第五緯紗的路徑和第六緯紗的路徑在至少一個(gè)過(guò)渡區(qū)域交叉，該至少一個(gè)過(guò)渡區(qū)域在所述纖維坯件內(nèi)從所述封閉非互連區(qū)域的下游界限延伸，所述過(guò)渡區(qū)域在緯紗方向延伸的距離大于相鄰經(jīng)紗列之間的步距。
15.根據(jù)權(quán)利要求12到14中任一項(xiàng)所述的纖維坯件，其中，所述開(kāi)口非互連區(qū)域的非互連界限沿緯紗方向位于所述封閉非互連區(qū)域的上游界限和下游界限之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的纖維坯件，進(jìn)一步包括第二開(kāi)口非互連區(qū)域，所述第二開(kāi)口非互連區(qū)域沿緯紗方向從與所述下游邊緣相對(duì)的所述纖維坯件的上游邊緣直到非互連界限的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分與所述第二部分分離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的纖維坯件，其中: 所述第三緯紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之間與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，并且 所述第四緯紗與鄰近所述開(kāi)口非互連區(qū)域的所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述開(kāi)口非互連區(qū)域之間與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的纖維坯件，其中，所述開(kāi)口非互連區(qū)域的非互連界限沿緯紗方向位于所述封閉非互連區(qū)域的上游界限和下游界限之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求12到18中任一項(xiàng)所述的纖維坯件，進(jìn)一步包括兩個(gè)封閉非互連區(qū)域，所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域沿緯紗方向在所述封閉非互連區(qū)域的上游界限和下游界限之間的所述纖維坯件的尺寸的一個(gè)片段上將所述第三部分與所述第二部分分離，所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域形成具有蜂窩結(jié)構(gòu)布置的平臺(tái)盒結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的纖維坯件，其中: 一個(gè)或多個(gè)第六緯紗在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及 一個(gè)或多個(gè)第七緯紗在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前和之后與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連； 所述第六緯紗的路徑和所述第七緯紗的路徑在三處交叉，以形成所述兩個(gè)非互連區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的纖維坯件，其中: 一個(gè)或多個(gè)第八緯紗在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及 一個(gè)或多個(gè)第九緯紗在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之前與所述纖維坯件的第三部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連，以及在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域之后與所述纖維坯件的第二部分內(nèi)的經(jīng)紗層互連； 所述第八緯紗的路徑和所述第九緯紗的路徑在所述兩個(gè)封閉非互連區(qū)域的中部區(qū)域內(nèi)交叉。
22.根據(jù)權(quán)利要求12到21中任一項(xiàng)所述的纖維坯件，其中，與所述纖維坯件的相對(duì)表面相鄰的經(jīng)紗外層用相同緯紗編織，該相同緯紗沿緯紗方向在所述纖維坯件的整個(gè)尺寸內(nèi)連續(xù)地延伸。
23.一種制造用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的方法，所述方法包括: 通過(guò)成形根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述或根據(jù)權(quán)利要求11到15中任一項(xiàng)所述的纖維坯件(100)來(lái)制造纖維預(yù)制件，所述成形包括展開(kāi)與所述封閉非互連區(qū)域(108)和開(kāi)口非互連區(qū)域(110)相鄰的所述纖維坯件的第一部分(102)和第二部分(104)的片段； 在所述封閉非互連區(qū)域之后切掉所述纖維坯件的第一和第二部分的片段，以及 用基質(zhì)增密所述預(yù)制件。
24.一種制造用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)的預(yù)制件的方法，所述方法包括: 通過(guò)成形根據(jù)權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述或根據(jù)權(quán)利要求16到18中任一項(xiàng)所述的纖維坯件(100’)來(lái)制造纖維預(yù)制件，所述成形包括展開(kāi)與所述封閉非互連區(qū)域(108)以及所述第一和第二開(kāi)口非互連區(qū)域(110，110’)相鄰的所述纖維坯件的第一部分(102)和第二部分(104)的片段； 在所述封閉非互連區(qū)域之前和之后切掉所述纖維坯件的第一和第二部分的片段，以及 用基質(zhì)增密所述預(yù)制件。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的方法，其中，所述成形進(jìn)一步包括成形位于所述封閉非互連區(qū)域(108)的上游界限(108a)和下游界限(108b)之間的所述纖維坯件的第二和第三部分(102、103)的片段，以在所述平臺(tái)的盒結(jié)構(gòu)內(nèi)形成起伏。
26.一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的由復(fù)合材料制成的封閉盒結(jié)構(gòu)平臺(tái)(10)，該平臺(tái)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求23到25中任一項(xiàng)所述的方法獲得。
【文檔編號(hào)】D03D25/00GK104395515SQ201380026193
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】雅恩·馬爾查爾, 馬修·吉瑪特, 多米尼克·酷派, 布魯諾·達(dá)米布瑞恩 申請(qǐng)人:斯奈克瑪