BRPI0611746A2

BRPI0611746A2 - viga de reforço bem como método e laminado de fibra para fabricação da viga de reforço

Info

Publication number: BRPI0611746A2
Application number: BRPI0611746-5A
Authority: BR
Inventors: Jens Bold
Original assignee: Airbus Gmbh
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2010-09-28
Also published as: CN101198518A; CA2606988A1; RU2007144506A; US20090026315A1; CN101198518B; JP2008543670A; EP1893478B1; DE602006019960D1; US8105523B2; WO2006136560A1; EP1893478A1; US20120119030A1; DE102005028765A1; RU2424153C2; DE102005028765B4; JP4977696B2

Abstract

VIGA DE REFORçO BEM COMO MéTODO E LAMINADO DE FIBRA PARA FABRICAçãO DA VIGA DE REFORçO. A presente invenção refere-se a um pedaço de metal de reforço (1, 6, 22, 23, 36), em particular um segmento de armação de anel curvada para células de fuselagem de avião, compreendendo um material sintético que é reforçado por pelo menos um laminado de fibra (9, 25, 37). O laminado de fibra (9, 25, 37) inclui pelo menos uma área total (10, 29, 39) com uma primeira direção de fibra e pelo menos uma camada de área total (11, 31, 40) com uma segunda direção de fibra, em que pelo menos uma camada adicional (12, 34, 41) com uma terceira direção de fibra é disposta em uma área periférica (16, 26, 38) do laminado de fibra (9, 25, 37). A invenção também se refere a um método para fabricação da viga de reforço (1, 6, 22, 23), bem como um laminado de fibra (9, 25, 37), que é usado para fabricar a viga de reforço (1, 6, 22, 23, 36) inventiva.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VIGA DE REFORÇO BEM COMO MÉTODO E LAMINADO DE FIBRA PARA FABRICAÇÃO DA VIGA DE REFORÇO".

A presente invenção refere-se a uma viga de reforço, e em parti-cular a um segmento de armação de anel curvada para células de fuselagemde avião, compreendendo um material sintético que é reforçado por pelomenos um laminado de fibra.

Além do mais, a presente invenção refere-se a um método parafabricação de uma viga de reforço, em particular de um segmento de arma-ção de anel curvada, para uma célula de fuselagem de um avião compreen-dendo um material sintético que é reforçado por pelo menos um laminado defibra.

Além do mais, a presente invenção refere-se a um laminado defibra para fabricação de uma viga de reforço, em particular de um segmentode armação de anel, onde o laminado de fibra compreende pelo menos umacamada com uma primeira direção de fibra e pelo menos uma camada comuma segunda direção de fibra bem como uma camada adicional com umaterceira direção de fibra.

Usualmente, armações de anel são usadas em aviões para re-forçar as células da fuselagem. Essas armações de anel são principalmentefeitas de vigas de alumínio. A fabricação de segmentos de armação de anelmais longos ou armações de anel circular com vigas de alumínio usualmentenão causa problemas particulares, desde que as vigas de alumínio possamser adaptadas comparativamente de maneira fácil com a curvatura da fuse-lagem das células de fuselagem flexionando-as.

Durante o vôo, uma tal armação de anel tendo, por exemplo,uma seção transversal em formato de Z para reforçar uma célula de fusela-gem de um avião é principalmente submetida às forças de cisalhamentoe/ou transversais na região da viga vertical. As seções de viga flexionadas,por outro lado, são principalmente submetidas às forças de tração e/ou com-pressão. A diferenciação entre as forças de cisalhamento e/ou transversais,por um lado, e as forças de tração e/ou compressão, por outro lado, em por-ções diferentes da armação do anel é amplamente irrelevante no caso dasarmações de anel de alumínio, desde que os materiais de metal usualmentetêm propriedades de material isotrópicas.

Para obter economias adicionais de peso, entretanto, compo-nentes individuais de materiais compostos reforçados com fibra, em particu-lar resinas de epóxi reforçadas com fibra de carbono, são cada vez mais u-sados na construção de aviões. As propriedades mecânicas dos materiaiscompostos reforçados com fibra são, de forma usual, fortemente anisotrópi-cas, de modo que a direção da carga mecânica principal deve preferivelmen-te coincidir com a direção da fibra principal. De modo a obter ótimas proprie-dades mecânicas, portanto, é necessário adaptar ou ajustar, em particular, aorientação do reforço de fibra às direções das forças aplicadas.

Dificuldades consideráveis são criadas nesse contexto pela in-trodução de um tecido, de feixes de fibra ou uma combinação desses demodo a obter o reforço de fibra no caso, por exemplo, de componentes quesão redondos, ovais ou têm a forma de um segmento de um círculo. A razãopara isso é que em tais casos, é freqüentemente indispensável deixar pelomenos uma direção da fibra principal correr paralela ao contorno circunfe-rencial do componente, de modo a obter ótima rigidez.

Depois que o reforço de fibra é formado, o componente real, talcomo uma viga de reforço para formar uma armação de anel ou um segmen-to de armação de anel, é fabricado usando um método conhecido na técnica,tal como o assim chamado método de moldagem por transferência de resina(RTM). Alternativamente, também é possível usar moldagem a injeção con-tínua para a fabricação.

Se o reforço de um tal componente é para ser realizado com umtecido ou similar, então é possível dispor faixas curtas de tecido em seçõesao longo da circunferência ou perímetro. Entretanto, isso leva a desvanta-gem de um número relativamente grande de costuras devido à divisão ne-cessária em partes. É possível reduzir o número de costuras com uma dis-posição de sobreposição das faixas de tecido, mas isso leva a porções en-grossadas na região das sobreposições.Além do mais, é possível realizar um tal reforço de fibra envol-vendo uma fibra longa ou um feixe de fibras longas várias vezes ao redor detodo o componente. Essa abordagem acarreta um custo maior, mas evitacosturas desnecessárias no reforço da fibra.

Finalmente, existe a possibilidade de cortar faixas substancial-mente diagonais de uma seção de uma fileira de tecido. Tais faixas que sãocortadas diagonalmente de uma fileira de tecido podem ser drapejadas, istoé, dispostas em uma maneira curvada em um plano sem o enrolamento emvincos ou dobras. Portanto, tais faixas de tecido são em princípio adequadaspara o reforço do perímetro dos componentes com pequenas dimensões quesão redondas, ovais ou têm a forma de um segmento de círculo, porque nocaso ideal somente uma única costura é causada. Entretanto, tais faixas têma desvantagem que devido à largura limitada das fileiras de tecido, elas po-dem somente ser fabricadas com um comprimento limitado, de modo quecomponentes mais largos, tal como armações de anel ou semelhantes, nãopodem ser fabricados dessa maneira.

Portanto, é um objetivo da presente invenção prover um compo-nente feito de um material sintético reforçado com fibra de dimensões geo-métricas grandes, em particular uma viga de reforço para uma armação deanel curvada,4um segmento de armação de anel curvada ou similar, em par-ticular um compreendendo uma resina de epóxi reforçada com fibra de car-bono e com propriedades mecânicas substancialmente ótimas. Alternativa-mente, é também possível utilizar fibras de vidro, fibras de aramida ou seme-lhante para armação. Além disso, também é possível utilizar outros materiaissintéticos curáveis, isto é, sistemas de resina. Nesse contexto, resinas depoliéster, resinas de BMI e similares devem ser mencionadas.

Aqui, a expressão "propriedades mecânicas ótimas" significa emparticular uma resistência mecânica máxima do componente em peso míni-mo. De modo a obter essas propriedades mecânicas ótimas, a orientação doreforço da fibra nas regiões diferentes do componente deve seguir consis-tentemente as direções diferentes das forças respectivamente aplicadas e,se possível, não exibir costuras.Esse objetivo é resolvido por uma viga de reforço com os aspec-tos da reivindicação 1 da patente.

Devido ao fato que o laminado de fibra ou os laminados de fibracompreendem pelo menos uma camada de área total com uma primeira di-reção de fibra e pelo menos uma camada de área total com uma segundadireção de fibra, onde pelo menos uma camada adicional com uma terceiradireção de fibra é disposta em uma área periférica do laminado da fibra ouos laminados da fibra, é possível formar, através da flexão ou dobradura daárea periférica, uma viga de reforço cuja porção de base ou seção de base éótima para aceitar ou receber forças de cisalhamento e/ou transversais ecuja porção externa ou seção externa é similarmente ideal para aceitar asforças de tração e/ou compressão, onde a viga de reforço pode ser curvada.

Devido à utilização de um laminado de fibra cuja área periféricacompreende uma camada com uma terceira direção de fibra, a viga de refor-ço inventiva pode ser fabricada substancialmente em qualquer comprimento,seu comprimento sendo limitado somente pelo comprimento da fileira do la-minado de fibra usado que pode ser fabricado no máximo.

Em uma modalidade preferível da viga de reforço, o laminado defibra é feito de uma pluralidade de fibras, em particular de um laminado defibra multiaxífero com fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida ousimilares.

O uso de um laminado de fibra multiaxífero torna possível disporuma ou várias camadas adicionais com uma terceira direção de fibra, porexemplo, com uma direção de fibra de 0o em particular em uma área perifé-rica do laminado de fibra, de modo a receber ou aceitar otimamente as for-ças de cisalhamento e/ou compressão, enquanto as outras camadas de áreatotal têm, por exemplo, uma direção de fibra de ±45° para recepção ideal dasforças de cisalhamento e/ou transversais. Outras direções de fibra entre+20° e +70°, bem como entre -70°e -20° também são possíveis. Além domais, o uso de um laminado superficial multiaxífero "sem fim" feito de fibrasde carbono torna possível formar vigas de reforço espacialmente estendidas,que podem servir em particular como armações de anel ou segmentos dearmação de anel. Os tipos de fibras diferentes podem ser formados em vistadas exigências da viga de reforço a ser fabricada.

O objetivo da presente invenção é, além disso, resolvido por ummétodo de acordo com a reivindicação 13 da patente.

Esse método para fabricação de uma viga de reforço, em parti-cular um segmento de armação de anel curvada para uma célula de fusela-gem de um avião, compreendendo um material sintético que é reforçado porpelo menos um laminado de fibra, onde o laminado de fibra compreende pe-lo menos uma camada de área total com uma primeira direção de fibra epelo menos uma camada de área total com uma segunda direção de fibra,bem como pelo menos uma camada adicional com uma terceira direção defibra disposta em uma área periférica, compreende as etapas seguintes:

- dispor a área periférica de pelo menos um laminado de fibrasobre um suporte curvado,

- flexionar uma área de base do laminado de fibra para formaruma porção externa de um pedaço de metal em L com uma seção transver-sal em formato de L,

- impregnar o pedaço de metal em L com um material sintéticocurável e curar o pedaço de metal em L.

De acordo com esse método inventivo, é possível fabricar, porexemplo, usando um método de "moldagem por transferência de resina"(RTM), uma viga de reforço de virtualmente qualquer curvatura, por exem-plo, de um material sintético reforçado com fibra de carbono, e com umaforma de seção transversal que é, por exemplo, em formato de L, onde aviga de reforço é particularmente adequada para receber ou aceitar na suaárea de base as forças de cisalhamento e/ou transversais e a viga de reforçoé particularmente otimizada para receber ou aceitar na sua porção externaas forças de tração e/ou compressão. A expressão "drapejamento" significaque a porção de base do laminado da fibra, na qual substancialmente so-mente camadas com uma direção de fibra de ±45° são dispostas, pode serdisposta em uma maneira curvada ou flexionada em um suporte no planohorizontal sem formar vincos ou dobras, de modo que também os segmen-tos da armação de anel curvada com um menor raio de curvatura podem serfabricados facilmente.

Aqui, devido ao uso de um laminado de fibra em formato de tiravirtualmente sem fim, é possível fabricar a viga de reforço com quase qual-quer comprimento, em particular fabricar grandes armações de anel comsomente uma junta. As vigas de reforço formadas dessa maneira são, emparticular, adequadas como segmentos de viga de anel de vários raios decurvatura, que são feitos, por exemplo, de resina de epóxi reforçada comfibra de carbono, de modo a economizar peso. Além disso, uma viga de re-forço feita de acordo com o método inventivo tem virtualmente "ótimas pro-priedades mecânicas" devido às diferentes direções do reforço da fibra nasregiões diferentes.

Finalmente, o objetivo da presente invenção é também resolvidopor uma estrutura superficial com os aspectos da reivindicação 20.

Devido ao fato que as camadas com a primeira e a segunda di-reções de fibra são camadas de área total e a camada ou camadas com aterceira direção de fibra são dispostas em uma área periférica do laminadode fibra, é possível formar com a estrutura superficial inventiva, pela dobra-dura ou flexão simples da área periférica para formar uma porção externa edrapejamento subseqüente da porção de base restante, uma viga de reforçoque pode ter virtualmente qualquer curvatura, mesmo no caso de grandesdimensões geométricas. Além do mais, a viga de reforço formada com o la-minado de fibra inventivo é adequada em particular para cargas que levamàs forças de cisalhamento e/ou transversais na sua porção de base, enquan-to a viga de reforço é adequada em particular para receber as forças de tra-ção e/ou compressão na sua porção externa, que são em particular comunsdurante o vôo quando usando a viga de reforço como uma armação de anelou segmento de armação de anel em uma célula de fuselagem de um avião.

Modalidades preferíveis adicionais da viga de reforço são espe-cificadas nas reivindicações de patente dependentes.

A figura 1 mostra uma vista em corte de uma viga de reforçocom uma seção transversal em formato de Z,figura 2 mostra uma vista plana de uma armação de anel feita dequatro segmentos de viga de reforço com uma seção transversal em formatode L,

figura 3 é uma vista plana de um laminado de fibra para formaras vigas de reforço,

figura 4 é uma vista em corte de uma viga de reforço com umaseção transversal em formato de L,

figura 5 é uma vista plana de uma seção curvada de uma vigade reforço com uma seção transversal em formato de L,

figura 6 é uma vista em corte de um laminado de fibra transfor-mado em um pedaço de metal em L,

figura 7 é uma vista em corte de um laminado de fibra transfor-mado em um pedaço de metal em Z1

figura 8 é uma vista em corte de um laminado de fibra transfor-mado de um pedaço de metal em C,

figuras 9-17 são vistas em corte de várias modalidades de peda-ços de metal em L1 pedaços de metal em Z e pedaços de metal em C e

figuras 18-20 ilustram a formação das vigas de reforço com for-mas de seção transversal mais complexas combinando pedaços de metalem L, pedaços de metal em Z e pedaços de metal em C.

O seguinte é uma explicação de uma viga de reforço inventiva,um laminado de fibra usado para fabricação da mesma e um método parafabricação da viga de reforço.

A figura 1 é uma vista em corte de uma viga de reforço com umaseção transversal em formato de Z, que é usada, por exemplo, como umaarmação de anel para o reforço das células de fuselagem em avião.

Na modalidade mostrada na figura 1, uma viga de reforço 1 temuma seção transversal substancialmente em formato de Ζ. A viga de reforço1 serve, em particular, para reforçar uma célula de fuselagem (não mostradanos desenhos) de um avião e é conectada com um madeiramento ou tabua-do 2 para essa finalidade. No vôo, particularmente forças de cisalhamentoe/ou transversais agem em uma porção de base 3. Em uma porção externa4, a viga de reforço 1 é principalmente submetida ao estresse de tração, en-quanto que em uma porção externa 5 principalmente o estresse de com-pressão surge. Além do mais, a viga de reforço 1 é também submetida aosmomentos de flexão. A viga de reforço 1 é feita pela saturação ou impregna-ção de um pedaço de metal em Z não mostrado na figura 1 com um materialsintético curável, o pedaço de metal em Z sendo feito pela modelagem deum laminado de fibra inicialmente planar. Aqui, o material sintético curávelforma uma matriz, na qual as fibras individuais do laminado de fibra forman-do o pedaço de metal em Z são embutidas de todos os lados.

A figura 2 mostra uma armação de anel 7 feita de um total dequatro vigas de reforço curvadas 6 que são montadas juntas, que podem serusadas, por exemplo, para reforçar uma célula de fuselagem de um avião.Diferente da viga de reforço 1 na figura 1, que tem uma seção transversalem formato de Z, a viga de reforço 6 na figura 2 tem uma seção transversalem formato de L. A segmentação da armação do anel 7 que é mostrado nafigura não é necessariamente requerida, desde que a viga de reforço inven-tiva 6 pode ser fabricada curvada em virtualmente quaisquer dimensões, istoé, com uma ampla faixa de raios de curvatura. As vigas de reforço 6 são co-nectadas entre si em juntas 8 com recursos de conexão que não são mos-trados.

Em consideração à clareza, a figura 3 é uma vista plana mostra-da em perspectiva ligeiramente deslocada de um laminado de fibra compre-endendo várias camadas usadas para fabricar vigas de reforço de acordocom a presente invenção. O laminado de fibra é feito de uma pluralidade defibras de carbono dispostas de maneira multiaxífera, fibras de vidro, fibras dearamida ou similares que são dispostas em várias camadas providas umaem cima da outra.

Na modalidade mostrada na figura 3, o laminado de fibra 9 com-preende um total de três camadas 10, 11 e 12. Na camada 10, uma plurali-dade de fibras, uma das quais é representada como uma fibra representativapelo numerai de referência 13, é disposta em uma direção de fibra de +45°.Na camada 11 disposta no topo dessa, uma pluralidade de fibras, uma dasquais é representada como uma fibra representativa pelo numerai de refe-rência 14, é disposta em uma direção de fibra de -45°, de modo que por e-xemplo, as fibras 13 e 14 nas camadas 10 e 11 se sobrepõem em um ângulode aproximadamente 90°. Finalmente, na terceira camada 12, uma plurali-dade de fibras, uma das quais é representada como uma fibra representativapelo numerai de referência 15, é disposta com uma direção de fibra de 0o.

Em uma modalidade real, as camadas do laminado de fibra 9são dispostas niveladas no topo uma da outra. Os ângulos representados de±45 e 0o foram determinados respectivamente entre as fibras das camadasindividuais e o horizontal, tomando as fibras 13, 14 e 15 como exemplos.Durante o processo de fabricação industrial, um laminado superficial é fabri-cado primeiro, do qual vários laminados de fibra 9 podem ser cortados pelocorte na direção longitudinal. Esses laminados de fibra 9 são então ajusta-dos em um comprimento adequado pelo corte em uma direção transversal,de modo que, por exemplo, as armações de anel de um diâmetro adequadoou semelhante podem ser formadas. A direção de produção do laminado defibra 9 é indicada pela seta grande.

As camadas 10 e 11 com a direção de fibra de ±45° servemprincipalmente para receber as forças de cisalhamento e/ou transversais.Em contraste,^a terceira camada com a direção de fibra de 0o recebe princi-palmente as forças de tração e/ou compressão bem como momentos de fle-xão, devido às condições estruturais.

O laminado de fibra 9 mostrado na figura 3 é citado como umassim chamado laminado de fibra "-/+", porque sua camada superior 11compreende fibras com uma direção de fibra de -45°. Por outro lado, se aseqüência das camadas 10 e 11 é alterada tal que a camada 10 com a dire-ção de fibra de +45° fica no topo, então de acordo com essa definição, ela éum laminado de fibra "+/-" ou um laminado de fibra de ±45°. Essa diferencia-ção é, em particular, de relevância considerável com relação à simetria dasvigas de reforço inventivas feitas dos laminados de fibra. Quando projetandocomponentes de materiais compostos, tal como na fabricação das vigas dereforço com materiais sintéticos reforçados com fibra, é geralmente desejá-vel que a direção da fibra no lado superior do componente - se absolutamen-te possível - corresponda com a direção da fibra no lado inferior do compo-nente. Por exemplo, se dois laminados de fibra "-/+" 9 são colocados um emcima do outro, então essa condição de projeto não pode ser satisfeita, comopode ser facilmente observado a partir da seqüência de camada "-/+|-/+". Omesmo é também verdadeiro para a combinação "+/-[+/-". Se, por outro lado,o laminado de fibra "-/+" 9 é colocado em um laminado de fibra "+/-", entãoessa condição limite é satisfeita, desde que as direções da fibra no lado su-perior e no lado inferior concordam na combinação "-/+|+/-".

As fibras dentro das camadas 10, 11 e 12 são dispostas paracorrerem substancialmente paralelas entre si. As camadas individuais 10, 11e 12 do laminado de fibra 9 são conectadas entre si por roscas provisóriasque não são mostradas. Se usando um aglutinante adequado, é tambémpossível omitir as roscas provisórias inteiramente ou pelo menos parcialmen-te. O laminado de fibra multiaxífero em formato de tira 9 se estende na dire-ção horizontal na figura 3 sobre virtualmente qualquer comprimento deseja-do, esse comprimento, entretanto, sendo limitado pela tecnologia de fabrica-ção, em particular a capacidade de enrolamento e/ou o peso de transporte.

Cada uma das camadas 10 e 11 é uma camada de área total(isto é, ela se estende sobre a área total), enquanto que a terceira camada12 se estende meramente sobre uma área periférica 16. A largura 17 da á-rea periférica é significativamente menor do que a largura total 18 do lami-nado de fibra 9. As camadas 10 e 11 com fibras na direção de fibra a ±45°são dispostas em uma área de base 19 do laminado de fibra 9. De acordocom um método inventivo, para formar um pedaço de metal em L com umaseção transversal em formato de L, a área de base 19 é uma vez flexionadae drapejada. Aqui, a expressão "drapejada" significa a disposição curvada daárea de base 19 em um plano sem formação de vincos ou dobras. A largurada área de base 19 do laminado de fibra 9 é dada pela diferença entre a Iar-gura total 18 e a largura 17 da área periférica. A razão entre a largura 17 daárea periférica e a largura total 18 do laminado de fibra 9 fica entre 0,05 e0,5 nesse exemplo. Além do mais, o laminado de fibra 9 tipicamente com-preende um número maior de camadas empilhadas paralelas 10, 11 e 12 doque é mostrado na figura 3.

Diferente da disposição mostrada na figura 3, também é alterna-tivamente possível dispor a camada 12 com a direção de fibra de O0 entre acamada 10 e a camada 11. E diferente das direções de fibra acima mencio-nadas de 0o, +45° e -45°, outras direções de fibra podem ser vantajosas pa-ra aplicações particulares. Para outras aplicações, direções de fibra em umafaixa entre 20° e 70° ou entre -70° e -20° são possíveis e podem ser vanta-josas em aplicações particulares. Diferente da modalidade mostrada, o lami-nado de fibra 9 pode compreender qualquer seqüência e número de cama-das com fibras nas direções de fibra de 0o, +45° e -45°, ou diferentes dire-ções de fibra destas.

A largura total 18 do laminado de fibra 9 pode também ser me-ramente uma parte de uma largura de fabricação maior, de modo que, porexemplo, dois laminados de fibra formados correspondendo com a configu-ração do laminado de fibra 9 formam cada qual uma área parcial de um la-minado de fibra mais largo maior. Nesse caso, o laminado de fibra compre-ende duas áreas periféricas com fibras de direção de fibra de 0o. Dependen-do em particular da largura de fabricação e/ou da largura da área periférica,um laminado de fibra pode compreender qualquer número de áreas periféri-cas. -

De acordo com o método inventivo, é possível primeiro formarum pedaço de metal em L simples do laminado de fibra 9 pela flexão ou do-bradura da área periférica 16 ou da área de base 19 para formar uma vigade reforço com uma seção transversal em formato de L (vide figura 4), ondeo pedaço de metal em L é impregnado com um material sintético curável, talcomo uma resina de epóxi, uma resina de poliéster, uma resina de BMI ousimilar, para formar a viga de reforço.

A figura 4 mostra uma seção transversal de uma viga de reforçotendo uma seção transversal em formato de L, que é feita de um laminadode fibra modelado em um pedaço de metal em L.

A viga de reforço 22 feita do laminado de fibra 9 pela saturaçãoou impregnação com o material sintético curável compreende uma porçãoexterna 20 e uma porção de base 21. A porção externa 20 surge do lamina-do de fibra planar 9 pela flexão ou dobradura da área periférica 16.

Dessa maneira, a porção de base 21 compreende a área restan-te do laminado de fibra 9. A seção transversal substancialmente em formatode L da viga de reforço 22, que é definida pelo pedaço de metal em L, é me-ramente um exemplo de muitas formas de seção transversal possíveis. Emconsideração à ilustração, os numerais de referência correspondendo comesses na figura 3 são também proporcionados na figura 4 para as camadas10, 11 e 12, como camadas representativas para na realidade um númeromuito maior de camadas no laminado de fibra 9.

Assim, de acordo com a presente invenção, somente camadascom uma direção de fibra de ±45°, permitindo uma ótima recepção das for-ças de cisalhamento e/ou transversais que ocorrem na operação principal-mente nessas regiões da fibra de reforço 6, são dispostas na porção de base21 da viga de reforço 22. Além das camadas 12 com uma direção de fibra de±45°, camadas com uma direção de fibra de O0 permitindo uma recepçãovirtualmente ideal das forças de tensão e/ou compressão bem como momen-tos de flexão que ocorrem principalmente nessas regiões da viga de reforço,estão presentes na porção periférica 20 da viga de reforço 22. Essa disposi-ção espacialmente diferenciada das camadas com direções de fibra respec-tivamente diferentes possibilita uma resistência mecânica muito alta da viga22 que é reforçada com o laminado de fibra 9 enquanto simultaneamenteatingindo um peso mínimo. Além disso, também é possível dispor feixes defibra discretos ("mechas") feitos de fibras de carbono, fibras de vidro, fibrasde aramida ou similares na porção periférica, em particular de modo a au-mentar a resistência de compressão e tração nessa área.

Além do mais, as camadas com uma direção de fibra preferívelde ±45° que estão presentes na área de base 21 possibilitam o drapejamen-to do laminado de fibra 9, que torna possível fabricar vigas de reforço curva-das 22 de virtualmente qualquer raio de curvatura e, além do mais, grandesdimensões longitudinais. Nesse contexto, o termo "drapejamento" significaque seções do laminado de fibra 9, no qual somente camadas com uma di-reção de fibra de ±45° são dispostas, podem ser dispostas em uma maneiracurvada em um plano, sem formar vincos ou dobras. Devido ao drapejamen-to, as fibras, que são inicialmente dispostas substancialmente de maneiraeqüidistante entre si e em paralelo nas camadas respectivas do laminado defibra multiaxífero, podem mudar ligeiramente suas orientações respectivase/ou a distância entre si.

A saturação ou impregnação do pedaço de metal em L feito dolaminado de fibra 9 com um material sintético curável, tal como uma resinade epóxi, uma resina de poliéster ou similar, de modo a fabricar a viga dereforço 22, é executada, por exemplo, em um molde fechado de acordo comum processo conhecido como "moldagem por transferência de resina"(RTM). Alternativamente, a viga de reforço 22 pode também ser formadapela impregnação do laminado de fibra 9 com o material sintético curável emum saco de vácuo, que é colocado em um forno ou um autoclave. A curapode também ser executada em temperatura ambiente ou dentro de umaferramenta que pode ser aquecida.

É particularmente vantajoso que o laminado de fibra 9 que estádisponível virtualmente em qualquer comprimento possa ser usado para fa-bricar vigas de reforço adequadamente longas 22 de qualquer curvatura, porexemplo, para armações de anel com somente uma junta.

A figura 5 é uma vista plana de uma viga de reforço curvada comuma seção transversal em formato de L.

A viga de reforço 23 é feita com um pedaço de metal em L tendouma seção transversal em formato de L. Como explicado acima, o pedaçode metal em L 24 é feito de um laminado de fibra 25 pela flexão ou dobradu-ra da porção periférica 26 ao longo da linha limite 27 em um ângulo de 90°com relação ao plano do papel e drapejamento subseqüente da área restan-te, na qual somente fibras com uma direção de fibra de ±45° são dispostas,de modo a gerar a curvatura. Depois disso, o pedaço de metal em L é satu-rado em um processo conhecido com o material sintético curável.

A viga de reforço 23 compreende uma porção de base 28 comuma camada 29 incluindo uma pluralidade de fibras dispostas em uma dire-ção de fibra de +45°. Como uma fibra representativa, uma das fibras dentroda camada 29 é representada com o numerai de referência 30. Acima dacamada 29, existe uma camada 31 com uma pluralidade de fibras dispostasem uma direção de fibra de -45°. Como uma fibra representativa, uma dasfibras dentro da camada 31 é representada com o numerai de referência 32.

Em uma porção externa 33, as camadas 29 e 31 com as fibras tendo umadireção de fibra de ±45° são mostradas em uma maneira consideravelmentesimplificada por hachuras cruzadas. A orientação verdadeira das fibras comuma direção de fibra de ±45° pode se desviar dessa mostrada no desenho.

No topo das camadas 29 e 31, uma camada 34 incluindo uma pluralidade defibras com uma direção de fibra de 0o é disposta na região da porção externa33. Essas fibras substancialmente seguem o contorno circunferencial da vigade reforço curvada 23. Como uma fibra representativa, uma das fibras nacamada 34 é representada pelo numerai de referência 35. De acordo com asexplicações da modalidade mostrada na figura 3, a camada 34 com a fibradisposta em uma direção de fibra de 0o pode também ser disposta entre ascamadas 29 e 31 ou abaixo delas.

Na região da porção de base 28, em particular forças de cisa-Ihamento e/ou transversais bem como torques agem durante o vôo na vigade reforço 23, que pode ser usada, por exemplo, como uma armação de a-nel para reforçar células de fuselagem do avião, enquanto que em particularas forças de tração e/ou compressão agem na viga de reforço 23 na porçãoexterna 23. Portanto, na porção de base 28 bem como na porção externa 33da viga de reforço 23, o reforço de fibra é disposto em uma maneira virtual-mente ideal de modo a receber as forças e torques acima mencionados. A-lém do mais, essa disposição do reforço de fibra também segue as forçasque agem nessas áreas, que fluem ao longo do contorno circunferencial daviga de reforço 23. Assim, a viga de reforço 23 pode receber uma quantida-de máxima de forças em mínimo peso.

De modo a fabricar a viga de reforço curvada 23 de acordo comum método inventivo, primeiro o laminado de fibra 25 é colocado com a áreaperiférica 26 sobre um suporte tendo o mesmo raio de curvatura que a vigade reforço flexionada 23 a ser fabricada. Depois disso, a porção de base 28é dobrada ou flexionada por 90° com relação à porção externa 33 e é entãodrapejada. Nesse estado, a porção de base 28 é disposta paralela ao planodo papel, enquanto que a porção externa 33 encerra um ângulo de aproxi-madamente 90° com o plano do papel. Subseqüentemente, o laminado defibra formado 25 pode ser saturado com um material sintético curável paraformar a viga de reforço 23. O contorno do laminado de fibra 25 que é satu-rado com o material sintético curável e forma a viga de reforço 23 é indicadopela linha pontilhada na figura 5.

Com referência à figura 6, a explicação seguinte focaliza em ummétodo inventivo para fabricar em particular vigas de reforço curvadas compelo menos um laminado de fibra e tendo uma seção transversal em formatode L.

Antes de tudo, vários laminados de fibra sem-fim estreitos, cujaconfiguração e estrutura correspondem com essas mostradas na figura 3,são cortados por cortes longitudinais de um laminado de fibra sem-fim indus-trialmente pré-fabricado tendo uma largura de até 6 m. Depois disso, pelomenos uma seção que é suficientemente longa para fabricar a viga de refor-ço desejada é- separada por um corte lateral de um dos laminados estreitosde fibra sem-fim, de modo que um laminado de fibra de acordo com a figura3 é obtido. É possível usar uma pluralidade de tais laminados de fibra demodo a fabricar a viga de reforço inventiva.

Para fabricar a viga de reforço 36, antes de tudo, um tal Iamina-do de fibra 37 é colocado com sua área periférica 38, que inclui uma camada39 com fibras dispostas em uma direção de fibra de +45°, uma camada 40com fibras dispostas em uma direção de -45°, bem como pelo menos umacamada 41 com uma direção de fibra de 0o, sobre um suporte que é curvadode acordo com as exigências de construção, de modo a obter o raio de cur-vatura desejado. Depois disso, a região 42 do laminado de fibra 37, que in-clui somente as camadas 39 e 40 com as fibras dispostas em uma direçãode fibra de ±45°, é flexionada ou dobrada e a seguir drapejada nessa áreade modo a fabricar a curvatura. Assim, um pedaço de metal em L curvado 43com uma seção transversal em formato de L inicial simples é obtido.

Pela saturação com o material sintético curável, o pedaço demetal em L 43 é transformado na viga de reforço 36 tendo uma seção trans-versai em formato de L que inclui uma porção de base 44 e uma porção ex-terna 45 disposta substancialmente ortogonal a ela. Pelo menos uma cama-da 39 com uma direção de fibra de +45°, bem como uma camada 40 comuma direção de fibra de -45° é disposta na porção de base 44 devido à dis-tribuição inventiva da fibra. Além das camadas 39 e 40, a camada 41 com asfibras dispostas em uma direção de fibra de 0o está presente na porção ex-terna 45.

Antes da saturação com o material sintético curável, o pedaçode metal em L 43 pode ser flexionado na região da linha 46 na direção daseta 47 para formar um pedaço de metal em Z ou na direção da seta 48 por90° de modo a formar um pedaço de metal em C. Assim, é possível formarem uma maneira fácil pedaços de metal em Ze pedaços de metal em C parafabricar as vigas de reforço de seções transversais correspondentes. Pelacombinação de pedaços de metal em L1 pedaços de metal em Z e pedaçosde metal em C antes da saturação com a resina, é, além disso, possível for-mar vigas de reforço com formas de seção transversal mais complexas.

Assim, o método inventivo torna possível fabricar vigas de refor-ço curvadas, virtualmente de qualquer comprimento com uma grande ampli-tude de variações nas suas formas de seção transversal, cujo comprimentoé limitado somente pelo comprimento do laminado de fibra em formato defaixa ou em formato de membrana disponível. Dessa maneira, é possívelformar, por exemplo, grandes armações de anel para reforçar células de fu-selagem de avião com diâmetro muito grande tendo somente uma única jun-ta em uma maneira simples. Alternativamente, é também possível formararmações de anel sem costura através de múltiplos enrolamentos sobrepos-tos de laminados de fibra sobre um suporte adequado seguido pela impreg-nação da resina.

A figura 7 é uma vista esquemática mostrando como um pedaçode metal em Z 49 pode ser formado a partir do pedaço de metal em L 36pela flexão ao longo da linha 46 na direção da seta 47 (vide figura 6). Essepedaço de metal em Z 49 inclui uma camada com fibras dispostas em umadireção de fibra de +45° indicada pela linha sólida, uma camada com fibrasdispostas em uma direção de fibra de -45° indicada pela linha tracejada euma camada com fibras dispostas em uma direção de fibra de O0 indicadapor círculos.

A figura 8 também mostra uma vista esquemática ilustrando co-mo um pedaço de metal em C 50 pode ser formado pela flexão ao longo da10 linha 46 na direção da seta 48 (vide figura 6). Similar ao diagrama na figura7, o pedaço de metal em C 50 inclui uma camada com fibras dispostas emuma direção de fibra de +45° indicada pela linha sólida, uma camada comfibras em uma direção de fibra de -45° indicada pela linha tracejada e umacamada com fibras dispostas em uma direção de fibra de 0° indicada porcírculos.

Nas figuras 6, 7 e 8, virtualmente qualquer seqüência de cama-das é possível. Pela saturação com o material sintético curável, o pedaço demetal em Z 49 e o pedaço de metal em C 50 podem ser transformados emvigas de reforço curvadas de forma de seção transversal correspondente,quando necessário.

As figuras 9 a 17 mostram pedaços de metal em L, pedaços demetal em Z e pedaços de metal em C em três variações de cada, na qual aseqüência das camadas é variada. A representação das camadas de dire-ções de fibra diferentes nos desenhos corresponde com sua representaçãonas figuras 6 a 8. Nas figuras 9 a 17, camadas com fibras dispostas em umadireção de fibra de 0o são representadas por círculos, camadas com fibrasdispostas em uma direção de fibra de +45° são representadas por linhas só-lidas e camadas com fibras dispostas em uma direção de fibra de -45° sãorepresentadas por linhas tracejadas.

Na coluna da esquerda, as camadas com fibras dispostas emuma direção de fibra de 0o são dispostas no topo das camadas com fibrasdispostas em uma direção de fibra de +45°. Na coluna no meio, as camadascom fibras dispostas em uma direção de fibra de 0o são respectivamentedispostas entre as camadas com a direção de fibra de +45° e as camadascom a direção de fibra de -45°. Por outro lado, na coluna da direita, as ca-madas com fibras dispostas em uma direção de fibra de 0° são colocadasabaixo das camadas com as fibras dispostas em uma direção de fibras de -45°. Aqui, se aplica a regra geral do projeto para componentes de compostoreforçado com fibra, de acordo com a qual em particular por razões de sime-tria camadas com fibras dispostas na mesma direção de fibra devem serdispostas na região do lado superior e do lado inferior de um componentecomposto completo. Se, por exemplo, um material de base (um laminado defibra) tem a seqüência de camada +1-10, então em geral, um segundo mate-rial (laminado de fibra) com a seqüência de camada Ol-I+ é necessário, demodo a satisfazer a condição de simetria. Aqui "+" significa uma camadacom fibras dispostas em uma direção de fibra de +45°, "-" significa uma ca-mada com fibras dispostas em uma direção de fibra de -45° e "0" significauma camada com fibras dispostas em uma direção de fibra de 0°. Desne-cessário dizer, também é possível escolher ângulos se desviando dos ângu-los de ±45° e 0°.

Pela saturação com o material sintético curável, é possível for-mar vigas de reforço tendo uma forma de seção transversal correspondentee uma seqüência de camadas correspondente, dos pedaços de metal deacordo com as figuras 9 a 17.

As figuras 18 a 20 ilustram como as vigas de reforço tendo for-mas de seção transversal de virtualmente qualquer complexidade e, se ne-cessário, formas curvadas podem ser feitas dos pedaços de metal em L, dospedaços de metal em Z e dos pedaços de metal em C pela combinação de-les em uma maneira adequada. Aqui, é preferível que os pedaços de metalsejam combinados entre si antes da saturação com o material sintético curá-vel.

Por exemplo, o pedaço de metal em L 51 mostrado na figura 18é formado pela combinação do pedaço de metal em L na figura 11 com opedaço de metal em L de acordo com a figura 9. Em contraste com a confi-guração do pedaço de metal em L 51 na figura 18, o pedaço de metal em L52 na figura 19 tem uma configuração simétrica, desde que as direções defibra no seu lado superior e seu lado inferior são as mesmas.

De maneira correspondente, a forma da seção transversal com-plexa do pedaço de metal 53 de acordo com a figura 20 pode ser formadapela combinação dos pedaços de metal das figuras 11, 9, 15, 11 e 12. Senecessário, também o pedaço de metal 53 pode ser configurado simetrica-mente, como o pedaço de metal em L 52 na figura 19, isto é, ter as mesmasdireções de fibra no seu lado superior e no seu lado inferior.

A presente invenção refere-se a uma viga de reforço 1, 6, 22, 23,36, em particular segmento de armação de anel curvada para células de fu-selagem de avião, compreendendo um material sintético que é reforçado porpelo menos um laminado de fibra 9, 25, 37, onde o laminado de fibra 9, 25,37 ou laminados de fibra 9, 25, 37 compreendem pelo menos uma camadade área total 10, 29, 39 com uma primeira direção de fibra e pelo menos umacamada de área total com uma segunda direção de fibra 11, 31, 40, e ondepelo menos uma camada adicional 12, 34, 41 com uma terceira direção defibra é disposta em uma área periférica 16 do laminado de fibra 9, 25, 37 oulaminados de fibra 9, 25, 37.

As camadas 10, 11, 29, 31, 39, 40 da primeira e da segunda di-reções de fibra podem ser dispostas em uma porção de base 3, 21, .28, 44da viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36 que é principalmente submetida às forçasde cisalhamento e/ou forças transversais.

As camadas 10-12, 29, 31, 34, 39-41 da primeira e da segundadireções de fibra, bem como a terceira direção de fibra podem ser dispostasem uma porção externa 4, 5, 20, 33, 45 da viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36que é principalmente submetida às forças de tração e/ou forças de compressão.

Além do mais, as camadas 10-12, 29, 31, 34, 39-41 podem serformadas, cada uma, com uma pluralidade de fibras 13-15, 30, 32, 35 quesão dispostas substancialmente em paralelo e de maneira eqüidistante entresi.A primeira direção de fibra pode ficar em uma faixa de +20° aA segunda direção de fibra pode ficar em uma faixa de -70° a -

A terceira direção de fibra pode ser substancialmente 0o.

A porção de base 3, 21, 28, 44 pode ser capaz de ser drapejadapara fabricar vigas de reforço curvadas 1, 6, 22, 23, 36.

A porção de base 3, 21, 28, 35 e a porção externa 4, 5, 20, 33,45 da viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36 podem definir um ângulo de aproxima-damente 90°, formando uma seção transversal em formato de L.

A viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36 pode ser flexionada pelo me-nos uma vez na área da porção de base 3, 21, 28, 44, em particular paraformar uma seção transversal em formato de Z ou em formato de C.

O laminado de fibra 9, 25, 37 pode ser formado com uma plurali-dade de fibras 13-15, 30, 32, 35, em particular com um laminado de fibramultiaxífero de fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida ou simila-res.

O material sintético pode ser um material sintético curável, emparticular uma resina de epóxi, uma resina de poliéster, uma resina de BMIou similar.

A invenção também se refere a um método para fabricação deuma viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36, em particular um segmento de armaçãode anel curvada para uma célula de fuselagem de avião, compreendendoum material sintético que é reforçado por pelo menos um laminado de fibra9, 25, 37, onde o laminado de fibra 9, 25, 37 compreende pelo menos umacamada de área total 10, 29, 39 com uma primeira direção de fibra e pelomenos uma camada de área total 11, 31, 40 com uma segunda direção defibra, bem como pelo menos uma camada adicional 12, 34, 41 com uma ter-ceira direção de fibra em pelo menos uma área periférica 16, 26, 38, o méto-do compreendendo as seguintes etapas:

- dispor a área periférica 16, 26, 38 de pelo menos um laminadode fibra 9, 25, 37 sobre um suporte curvado,- flexionar uma área de base 19 do laminado de fibra 9, 25, 37para formar um pedaço de metal, em particular um pedaço de metal em L43, 51, 52 tendo uma seção transversal em formato de L,

- impregnar o pedaço de metal com um material sintético curávele curar o pedaço de metal.

A área de base 19 de pelo menos um pedaço de metal em L 43,51, 52 pode ser flexionada pelo menos uma vez antes da cura, em particularpara formar um pedaço de metal em Z 49 tendo uma seção transversal emformato de Z ou urri pedaço de metal em C 50 tendo uma seção transversalem formato de C.

Pedaços de metal em L 43, 51, 52, pedaços de metal em Z 49ou pedaços de metal em C 50 podem ser combinados entre si para formarvigas de reforço 1, 6, 22, 23, 36 tendo uma seção transversal complexa, depreferência antes da impregnação com o material sintético curável.

Principalmente as camadas 10, 11, 29, 31, 39, 40 da primeira eda segunda direções de fibra podem ser dispostas na porção de base 3, 21,28, 44 da viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36, que é principalmente submetida àsforças de cisalhamento e/ou forças transversais.

Principalmente as camadas 10, 12, 29, 31, 34, 39-41 da primeirae da segunda^direções de fibra, bem como a terceira direção de fibra podemser dispostas na porção externa 4, 20, 33, 45 da viga de reforço 1, 6, 22, 23,36, que é principalmente submetida às forças de tração e/ou forças de com-pressão.

O laminado de fibra 9, 25, 37 pode ser formado com uma plurali-dade de fibras 13-15, 30, 32, 35, em particular com um laminado de fibramultiaxífero de fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida ou similares.

Em particular, uma resina de epóxi, uma resina de poliéster, umaresina de BMI ou similares podem ser usadas para impregnar o laminado defibra 9, 25, 37 ou os laminados de fibra 9, 25, 37.

A invenção, além disso, se refere a uma laminado de fibra 9, 25,37 para fabricação de uma viga de reforço 1, 6, 22, 23, 36, em particular umsegmento de armação de anel, onde o laminado de fibra 9, 25, 37 compre-ende pelo menos uma camada 10, 29, 39 com uma primeira direção de fibrae pelo menos uma camada 11, 31, 40 com uma segunda direção de fibra,bem como uma camada adicional 12, 34, 41 com uma terceira direção defibra, onde as camadas 10, 11, 29, 31, 39, 40 com a primeira e a segundadireções de fibra são camadas de área total e a camada 12, 34, 41 ou ca-madas 12, 34, 41 com a terceira direção de fibra é disposta em uma áreaperiférica 16, 26, 38 do laminado de fibra 9, 25, 37.

O laminado de fibra 9, 25, 37 pode ser em formato de faixa ouem formato de membrana.

As camadas individuais 10-12, 29, 31, 34, 39-41 do laminado defibra 9, 25, 37 podem compreender, cada uma, uma pluralidade de fibras 13-15, 30, 32, 35 que são dispostas substancialmente em paralelo e de maneiraeqüidistante entre si.

A primeira direção de fibra pode ficar em uma faixa de +20° a+70°, em particular para aceitar as forças de cisalhamento e/ou transversais.

A segunda direção de fibra pode ficar em uma faixa de -70° a -20°, em particular para aceitar as forças de cisalhamento e/ou transversais.

A terceira direção de fibra pode ser aproximadamente 0o, emparticular para aceitar as forças de tração e/ou compressão.

A razão entre a largura (17) da área periférica e a largura total(18) do laminado de fibra (9, 26, 37) pode ficar entre 0,05 e 0,5.

O laminado de fibra 9, 26, 37 pode ser formado com uma plurali-dade de fibras 13-15, 30, 32, 35, em particular com um laminado de fibramultiaxífero de fibras de carbono, fibras de vidro, fibra de aramida ou similares.

Listagem de Referência

1 viga de reforço

2 tabuado

3 porção de base

4 porção externa

5 porção externa6 viga de reforço

7 armação de anel

8 junta

9 laminado de fibra

10 camada (direção de fibra a +45°)

11 camada (direção de fibra a -45°)

12 camada (direção de fibra a 0o)

13 fibra

14 fibra

15 fibra

16 área periférica

17 largura da área periférica

18 largura total

19 área de base

20 porção externa

21 porção de base

22 viga de reforço

23 viga de reforço

24 pedaço de metal em L

25 laminado de fibra

26 área periférica

27 linha limite

28 porção de base

29 camada (direção de fibra a + 45Q)

30 fibra

31 camada (direção de fibra a -45°)

32 fibra

33 porção externa

34 camada (direção de fibra a 0o)

35 fibra

36 viga de reforço

37 laminado de fibra38 área periférica

39 camada (direção de fibra a +45°)

40 camada (direção de fibra a -45°)

41 camada (direção de fibra a 0°)

42 área

43 pedaço de metal em L

44 porção de base

45 porção externa

46 linha

47 seta

48 seta

49 pedaço de metal em Z

50 pedaço de metal em C

51 pedaço de metal em L

52 pedaço de metal em L

53 pedaço de metal

Claims

1. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36), em particular seg-mento de armação de anel curvada para células de fuselagem de avião,compreendendo um material sintético que é reforçado por pelo menos umlaminado de fibra (9, 25, 37), em que o laminado de fibra (9, 25, 37) compre-ende pelo menos uma camada de área total (10, 29, 39) com uma primeiradireção de fibra e pelo menos uma camada de área total (11, 31, 40) comuma segunda direção de fibra em uma porção de base (3, 21, 28, 44) da vi-ga de reforço (1,6, 22, 23, 36) que é principalmente submetida às forças decisalhamento e/ou forças transversais, em que em uma área periférica (16,26, 38) do laminado de fibra (9, 25, 37), pelo menos uma camada adicional(12, 34, 41) com uma terceira direção de fibra é disposta em uma porçãoexterna (4, 5, 20, 33, 45) da viga de reforço (1, 6, 22, 23, 36) que é princi-palmente submetida às forças de tração e/ou forças de compressão, e umaporção de base (19) do laminado de fibra (9, 25, 37) é capaz de ser drapeja-da, onde a porção de base (19) e a seção periférica (16, 26, 38) do laminadode fibra (9, 25, 37) definem um ângulo de aproximadamente 90°, para formaruma viga de reforço (1, 6, 22, 23, 36) com uma seção transversal em forma-to de L, caracterizada pelo fato de que somente camadas com a primeiradireção de fibra ou a segunda direção de fibra são dispostas na porção debase (3, 21, 28, 44) da viga de reforço (1, 6, 22, 23, 36).

2. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36) de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as camadas (10-12, 29, 31,-34, 39-41) são formadas, cada uma, com uma pluralidade de fibras (13-15,-30, 32, 35) que são dispostas substancialmente em paralelo e de maneiraeqüidistante entre si.

3. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36) de acordo com areivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a primeira direção dafibra está em uma faixa de +20° a +70°.

4. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36) de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a se-gunda direção da fibra fica em uma faixa de -70° a -20°.

5. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36) de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a ter-ceira direção da fibra é substancialmente 0o.

6. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36), de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a vigade reforço (1, 6, 22, 23, 36) é flexionada pelo menos duas vezes por aproxi-madamente 90° na área da porção de base (3, 21, 28, 44) para formar umaviga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36) tendo uma seção transversal emformato de Z ou em formato de C.

7. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36), de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o la-minado de fibra (9, 25, 37) é formado com uma pluralidade de fibras (13-15,-30, 32, 35), em particular com um laminado de fibra multiaxífero de fibras decarbono, fibras de vidro, fibras de aramida ou similares.

8. Viga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36), de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o ma-terial sintético é um material sintético curável, em particular uma resina deepóxi, uma resina de poliéster, uma resina de BMI ou similares.

9. Método para fabricação de uma viga de reforço curvada (1, 6,-22, 23, 36), em particular um segmento de armação de anel curvada parauma célula de fuselagem de avião, como definida em qualquer uma das rei-vindicações 1 a 8, o método compreendendo as seguintes etapas:- dispor a área periférica (16, 26, 38) do laminado de fibra (9, 25,-37) sobre um suporte curvado,- flexionar e subseqüentemente drapejar a área de base (19) dolaminado de fibra (9, 25, 37), em que somente camadas com a primeira dire-ção de fibra ou a segunda direção de fibra são dispostas, para formar umpedaço de metal em L (43, 51, 52) tendo uma seção transversal em formatode L,- impregnar o pedaço de metal em L com um material sintéticocurável e curar o pedaço de metal em L (43, 51, 52) para formar uma viga dereforço curvada (1,6, 22, 23, 36) com uma seção transversal em formato de L.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelofato de que a área de base (19) do laminado de fibra (9, 25, 37) do pedaçode metal em L (43, 51, 52) é flexionada pelo menos duas vezes por aproxi-madamente 90° antes da impregnação e da cura, para formar um pedaço demetal em Z (49) tendo uma seção transversal em formato de Z ou um peda-ço de metal em C (50) tendo uma seção transversal em formato de C.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracteriza-do pelo fato de que pedaços de metal em L (43, 51, 52), pedaços de metalem Z (49) ou pedaços de metal em C (50), que são impregnados com o ma-terial sintético curável e curados, são combinados entre si para formar vigasde reforço curvadas (1, 6, 22, 23, 36) tendo uma seção transversal complexa.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a-11, caracterizado pelo fato de que principalmente as camadas (10, 12, 29,-31, 34, 39-41) da primeira e da segunda direções de fibra, bem como da ter-ceira direção de fibra, são dispostas na porção externa (4, 20, 33, 45) daviga de reforço curvada (1, 6, 22, 23, 36) que é principalmente submetida àsforças de tração e/ou forças de compressão.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a-12, caracterizado pelo fato de que o laminado de fibra (9, 25, 37) é formadocom uma pluralidade de fibras (13-15, 30, 32, 35), em particular com um la-minado de fibra multiaxífero de fibras de carbono, fibras de vidro, fibras dearamida ou similares.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a-13, caracterizado pelo fato de que em particular uma resina de epóxi, umaresina de poliéster, uma resina de BMI ou semelhante é usada para impreg-nar o laminado de fibra (9, 25, 37) ou os laminados de fibra (9, 25, 37).