본 발명은 스킨-스트링거 인터페이스에서 박리의 우려를 감소 또는 제거하는 복합재 스킨-스트링거 구조물들에 관한 것이다. 이는 우세 하중에 대해서, 스킨 및 스트링거가 스킨-스트링거 인터페이스에서의 상대적 개방(파괴 모드 I) 및/또는 슬라이딩(sliding)(파괴 모드 II) 및/또는 시저링(scissoring)(파괴 모드 III)을 감소시키도록 각각 변형될 수 있는 방식으로 레이업에 플라이 방향들(즉, 플라이의 섬유 경로들의 각도들)을 배열함으로써 달성될 수 있다. 이는, 특정 변형 모드들 간의 커플링이 억제되는 것 대신에 의도적으로 활성화(purposefully activated)될 때 가능하다. 제안된 해법은 스트링거가 하중이 적용됨에 따라 (바람직하지 않은 고장 형태의 모드들 이전에) 형성될 예정인 균열들을 억제 또는 "폐쇄(close)"하기 위해서 제어된 방식으로 변형하도록, 스트링거의 플라이 방향들을 조절함으로써 기존 문제를 해결한다.
Composite skin-stringer structures which reduce or eliminate the risk of delamination at the skin-stringer interface. This can be accomplished by arranging ply directions (i.e., the angles of the fiber paths of the ply) in a layup in a way such that for the dominant loading, the skin and stringer will each deform in a way that reduces relative opening (fracture Mode I) and/or sliding (fracture Mode II) and/or scissoring (fracture Mode III) at the skin-stringer interface. This is possible when coupling between specific deformations modes is purposefully activated instead of being suppressed. The ply directions in the stringer are adjusted so that the stringer deforms in a controlled fashion to suppress or "close" cracks that are about to form-before the undesirable modes of failure form-as load is applied.
SKINSTRINGER DESIGN FOR COMPOSITE WINGS
복합재 날개용 스킨―스트링거 설계
2023-02-27
Patent
Electronic Resource
Korean