第1の開口部14を有する第1のシート材12と、第1の開口部14に合致する第2の開口部48を有する第2のシート材46と、第1のシート材12又は第2のシート材46の少なくとも1つに固定されており、第1の開口部14又は第2の開口部48の少なくとも1つを包囲する複数の渦巻44を含む連続繊維42と、複数の渦巻44を互いに結合する樹脂50とを有する強化構造体40を含む複合積層体70。繊維42が40度より大きいトウ曲げ角度の剛性を有する、請求項1記載の複合積層体70。樹脂50が複数の渦巻44の間で約0.018~0.024cmの厚さを有する、請求項1記載の複合積層体70。強化構造体40が連続繊維42の幅とほぼ等しい厚さを有する、請求項1記載の複合積層体70。第1のシート材12又は第2のシート材46の少なくとも1つが垂直向性である、請求項1記載の複合積層体70。第1の開口部12及び第2の開口部46が実質的に円形である、請求項1記載の複合積層体70。複数の渦巻44が第1の開口部12又は第2の開口部46の少なくとも1つの回りで実質的に同心である、請求項6記載の複合積層体70。各々が実質的に位置を合わせて並んでいる実質的に円形の開口部14、48を有する複数の積み重ねたシート材12、46と、複数の積み重ねたシート材12、46の間に散在する複数の強化構造体40とを含む複合積層体70であって、前記複数の強化構造体40の各々が、前記複数の積み重ねたシート材12、46の少なくとも1つに固定されており、実質的に円形の開口部14、48を包囲する複数の渦巻44を含む連続繊維42、及び複数の渦巻44を互いに結合する樹脂50を有する複合積層体70。繊維42が40度より大きいトウ曲げ角度の剛性を有する、請求項8記載の複合積層体70。開口部48を有する単一のシート材46と、単一のシート材46に固定された強化構造体40とを含む強化モノリシック素材であって、前記強化構造体40が、前記単一のシート材46に固定されており、開口部48を包囲する複数の渦巻44を含む連続繊維42、及び前記複数の渦巻44を互いに結合する樹脂50を含む強化モノリシック素材。本発明の様々な態様は開口強化構造体を提供する。一実施形態では、第1の開口部を有する第1のシート材と、第1の開口部に合致する第2の開口部を有する第2のシート材と、第1のシート材又は第2のシート材の少なくとも1つに固定され、第1の開口部又は第2の開口部の少なくとも1つを包囲する複数の渦巻を含む連続繊維、及び複数の渦巻を互いに結合する樹脂を有する強化構造体とを含む複合積層体が開示される。本発明の第1の態様は、第1の開口部を含む第1のシート材と、第1の開口部に合致する第2の開口部を有する第2のシート材と、第1のシート材又は第2のシート材の少なくとも1つに固定され、第1の開口部又は第2の開口部の少なくとも1つを包囲する複数の渦巻を含む連続繊維、及び複数の渦巻を互いに結合する樹脂を有する強化構造体とを有する複合積層体を含む。本発明の第2の態様は、各々が実質的に円形の開口部を含み、その実質的に円形の開口部が各々実質的に位置を合わせて並んでいる、複数の積み重ねたシート材と、複数の積み重ねたシート材の間に散在しており、各々が、複数の積み重ねたシート材の少なくとも1つに固定され、実質的に円形の開口部を包囲する複数の渦巻を含む連続繊維、及び複数の渦巻を互いに結合する樹脂を有する複数の強化構造体とを有する複合積層体を含む。本発明の第3の態様は、実質的に円形の開口部を有する単一のシート材と、単一のシート材に固定され、単一のシート材に固定され実質的に円形の開口部を包囲する複数の渦巻を有する連続繊維及び複数の渦巻を互いに結合する樹脂を含む強化構造体とを含む強化モノリシック素材を含む。本発明の図面は一定の縮尺で描かれていないことに留意されたい。これらの図面は、本発明の典型的な態様のみを示すためのものであり、従って本発明の範囲を限定すると考えてはならない。図面中、類似の番号付けは図面間で類似の要素を表す。本明細書で述べるように、複合構造体の物性制限に対処するための従来の方法は、交互の90度配向を有する交互パターンのクロスプライ積層体を含ませることである。この従来の方法は複合積層体の繊維を一より多くの方向に並ばせるように行われ、これにより複合材の垂直向性の強度制限に対抗させるものである。しかし、それでもクロスプライ積層体法は二つの方向例えば、素材繊維に対して平行及び素材繊維を横断する方向での素材強度の制限に対処するのみである。相変わらず、素材の繊維に対して平行及び横断方向以外の方向における縁部亀裂、剪断による破壊亀裂、等を防ぐことはできない可能性がある。従来の方法とは対照的に、本発明の様々な態様は、構造体の穴の円周方向の強化を提供する螺旋状に巻き付けられた繊維を含む。本発明のこれらの態様により、最終部品における構造体の配向に関係なく構造体の穴の強化が可能になり得る。本発明の様々な態様によって、従来の穴-強化機構と比べて縁部亀裂の発生と剪断による破壊亀裂の発生の低減が得られ得る。例えば、一実施形態では、a第1の開口部を有する第1のシート材、b第1の開口部に合致する第2の開口部を有する第2のシート材、並びに、c第1のシート材又は第2のシート材の少なくとも1つに固定され、第1の開口部又は第2の開口部の少なくとも1つを包囲する複数の渦巻を有する連続繊維、及び複数の渦巻を互いに結合する樹脂を含む強化構造体を含む複合積層体が開示される。別の実施形態では、本発明の態様は、素材例えば、複合材又はモノリシック素材中の開口部を強化するように構成された強化構造体を形成する方法を提供する。幾つかの実施形態では、この方法は、一対のガイドディスク間で中央のマンドレルの回りに繊維を巻き付け、樹脂系のスラリーを用いてこの繊維を自身に結合させて強化構造体を形成することを含み得る。図1を見ると、従来の素材強化系10の切り取った平面図が示されている。この従来の系では、開口部14を含む一片の素材例えば、モノリシック又は複合材のシート12が示されている。一実施形態では、開口部14はz-方向z-軸に沿って紙面の表裏に向かう方向に実質的に素材12を貫通して延びる。開口部14はピン、ボルト、リベット、ネジ、等のような結合部材図示してないを受け入れるように構成することができるものと理解される。また、強化系10には、積層体として素材12に固定され得るか、又は元の素材12内に例えば、挿入物として形成し得るクロスプライ強化構造体16、18も示されている。図に示されているように、クロスプライ強化構造体は、約90度の角度で交差する強化部材16、18をそれぞれx-軸、y-軸に沿って含んでいる。いずれにしても、開口部を有する素材を強化する従来の方法に関して記載したように、クロスプライ強化構造体16、18は、x軸及びy軸に沿う方向以外の方向における縁部亀裂の発生及び/又は剪断による破壊亀裂の発生のような素材の破壊を防ぐことができない可能性がある。図2は、図1の従来の素材強化系10を示しており、さらに開口部14の近くでの縁部亀裂の発生20を図解している。本明細書に記載されているように、縁部亀裂の発生20は、例えば、z-軸紙面の表裏方向に沿って、すなわちシート材12の平面に対して垂直にかかる引き裂きその他の力が原因で起こり得る。この場合、例えば、開口部14を通るピン又はボルトの移動は縁部亀裂の発生20、その後素材の破壊を生じ得る。図3は、図1の従来の素材強化系10を示しており、さらに開口部14の近くでの剪断による破壊亀裂の発生22を図解している。本明細書に記載されているように、剪断による破壊亀裂の発生22は、開口部14内でy-軸又は、例えば他の場合のx-軸に沿って、このクロスプライ強化構造体18又はx-軸に沿う16が耐えることができるより大きい力がかかることに起因して起こり得る。これにより、元の開口部14の伸び、及び元の開口部14の近くのy-軸に沿った亀裂発生が起こる。y-軸又は、他の場合のx-軸、若しくはx-y軸、等に沿ってかかるこの力は、開口部14内に受け入れられるボルト、ネジ、ピンその他の部材によってかけられ得る。例えば、ピンはy-軸方向に剪断力を受け、その剪断力を開口部14の内側の表面に伝達することにより開口部を引き延ばし得る。図4を見ると、本発明の実施形態による強化構造体40の平面単離図が示されている。図に示されているように、強化構造体40は、その中の開口部48を強化するために少なくとも1つのシート材46幽霊線で示されているに固定された複数の渦巻44を有する連続繊維42を含み得る。素材46及び開口部48は幽霊線で示されており、強化構造体40が素材46と別個に形成し、後に1以上のシート材46に例えば積層によって取り付けてもよいことを示していることが理解される。繊維42の渦巻44は開口部48この実施形態では円形の穴であるの回りで実質的に同心の回転体を形成し得る。しかし、他の渦巻、例えば長円形の渦巻を用いて、例えば長円形状の開口部を強化することもできることが理解される。一実施形態では、繊維42は幅が約0.015~0.020cmで、40度より大きいトウ曲げ角度の剛性を有し得る。当技術分野で公知のように、用語トウは、繊維42が糸のように共通の軸の回りに巻き付けられた複数の繊維要素からなり得るという意味で繊維42の構造体を指称し得る。慣用のドループ角度試験を用いて繊維42の剛性を決定することができ、一実施形態では、繊維42は10cmの支持されてない長さの繊維42に付き約2cmのドループを有する。また、渦巻44の間に、各々の隣接する渦巻44を互いに結合するのに使用されている樹脂50も示されている。本明細書中にさらに記載されているように、樹脂50は、例えば、室温で半剛性で、組み立てプロセス中の操作を可能にし得るポリビニルブチラールポリマー結合材から形成され得る。樹脂50は約0.015~0.020cmの厚さを有する隣接する渦巻44の間に形成され得る。一実施形態では、樹脂50は本明細書でさらに記載されるように繊維42を渦巻44状に巻き付ける前に繊維42に適用してもよい。幾つかの実施形態では、樹脂50は、繊維42を素材46に固定する前に渦巻44の形成中に繊維42に適用し得るものと理解される。図5及び6を見ると、それぞれ、強化構造体例えば、図4の強化構造体40を作成するための系60の三次元透視図及び一部を切り取った側面図が示されている。一実施形態では、系60はマンドレル62、一対のガイドディスク64、及びスラリートレイ66図5-6では概略的に示されているを含み得る。破線の矢印で示されているように、繊維42は、マンドレル62の回転例えば、図6では時計回りによってマンドレル62の回りに巻き付けることができる。すなわち、繊維42の第1の端部をマンドレル62の表面に例えば、接着剤又はピンのような化学的又は機械的固定具によって固定することができ、マンドレル62をオペレーター例えば、人間のオペレーター又は機械により回転させることができる。マンドレル62は繊維42を引っ張ることができ、一方ガイドディスク64がマンドレル62の回転軸に沿った繊維42の移動を制御することで、繊維42の各々の渦巻44図6が隣接する渦巻44の上に巻き付けられ、実質的に同心の構造体が作成される。一実施形態では、ガイドディスク64は約0.018~0.024cm離れて距離、D位置しており、この距離は繊維42の厚さより大きいが、より大きいが、繊維42の2つの接触するセグメントの厚さより小さい距離であり得る。一実施形態では、繊維42は、スラリートレイ66を通して供給して、マンドレル62の回りに巻き付ける前に繊維42の外面を樹脂50図6で実質的に被覆し得る。樹脂50は、繊維の渦巻がマンドレル62に巻き付けられるときに繊維42の隣接する渦巻44を互いに結合することができる接着剤を含んでいてもよい。さらに、樹脂50は幾つかの実施形態では反応して熱くなるように構成されていてもよい。例えば、場合によって、樹脂50は、例えば、樹脂50と繊維42の混合が望ましくないとき、焼散段階例えば、セ氏約400度中に消耗性であってもよい。他の場合、樹脂50は、繊維42と樹脂50の複合材を処理して圧密化するときに例えば、工学プロセス雰囲気内で加熱し、その後冷却することにより繊維42と一体化するようになってもよい。いずれにしても、樹脂50が保持されるにせよ、消耗させるにせよ、本明細書に記載した1以上のプロセスは、シート材に結合する又は、シート材と一体化させることができる強化構造体例えば、強化構造体40を形成するという技術的効果を有し得る。主として、連続的に巻き付けられる繊維42の渦巻44として図面に示し、本明細書に記載するが、繊維42の1以上の渦巻44は別個に例えば、リングのような円周方向の強化部材として形成し、互いに結合させてもよいことが理解される。すなわち、各々の渦巻は図5及び6の系60によって形成してもよいが、場合によって、隣接する渦巻はマンドレル62の回りに連続的に巻き付けることなく、例えば樹脂によって互いに結合してもよい。図7を見ると、本発明の実施形態による複合積層体70の切り取った平面図が示されている。一実施形態では、複合積層体70は、開口部14を有する第1のシート材12例えば、鋼、アルミニウム、等のようなシートメタルを含んでいる。幾つかの実施形態では、第1のシート材12又は複合積層体中の他のシート材は実質的に垂直向性であり得る。すなわち、これらの垂直向性素材は素材繊維に平行な方向の強度と剛性が素材繊維を横断する方向より大きい。複合積層体70は互いに例えば、z-軸に沿って積み重ねた複数のシート材12を含んでいてもよいと理解され、それらのシート材12の少なくとも2つが開口部14を有している。さらに、複数のシート材12中の各開口部14は、穴が複数のシート材12を貫通して延びるように、実質的に位置を合わせて並び得ることが理解される。これらの追加のシート材12は説明を明確にするためにこの切り取った図からは省略されている。また、図7には、複合積層体70が本明細書に記載した実施形態による強化構造体40を含み得ることも示されている。強化構造体40は、図4-6に関して記載した強化構造体40と実質的に同様でよく、特に図5-6に関して記載した方法に従って形成し得る。図に示されているように、強化構造体40は、開口部14を実質的に包囲し、複数の渦巻例えば、実質的に円形の渦巻によって開口部14の強化を提供するように構成され得る。複合積層体70はまた、従来の素材シートに関連して記載したクロスプライ強化構造体16、18も含んでいるものとして示されている。しかし、一実施形態では、強化構造体40は、シート材例えば、素材12がクロスプライ強化構造体16、18ではなく強化構造体40によって強化された1以上の開口部例えば、開口部14を含み得るように、クロスプライ強化構造体16、18の1以上のセグメントに取って代わり得る。本明細書に記載されているように、強化構造体40は繊維42の幅とほぼ等しいz-軸に沿った厚さを有し得る。すなわち、強化構造体40はz-方向に繊維42の幅より高く盛り上がることはない。これにより、素材-強化構造体の組合せの厚さを実質的に増大することなく、強化構造体40を、複合積層体中の素材例えば、素材12の層間に配置したり、素材のモノリシック層内に配置したり、又は素材の層に固定したりすることが可能になり得る。本明細書に記載されているように、本発明の様々な態様により、従来の方法と比べて、素材、例えば、モノリシック素材又は複合材中の開口部のより効果的な強化が可能になる。従来の強化系とは対照的に、本発明の実施形態の強化構造体は平面内で360度の範囲に渡って開口部を強化することができる。すなわち、素材のx軸及びy軸に沿う以外の例えば、正のx-y軸、負のx-y軸、等に沿う角度にかかる応力が、本明細書に記載した強化構造体によって低減され得る。本明細書で使用した術語は、特定の実施形態を説明する目的のみのものであって、その開示を限定する意図はない。本明細書で使用する場合、単数形態は前後関係から明らかに他のものが示されない限り複数も含めて意味している。さらに、本明細書で使用する場合含むという用語は、明記された特徴、完全体、工程、操作、要素、及び/又は成分の存在を指定するものであり、1以上の他の特徴、完全体、工程、操作、要素、成分、及び/又はそれらの群の存在又は追加を除外するものではないことと理解される。本明細書では、最良の態様を含めて本発明を開示するため、また当業者があらゆるデバイス又は系を作り使用し、あらゆる組み込まれた方法を実行することを含めて本発明を実施することができるようにするために、例を使用した。本発明の特許性のある範囲は特許請求の範囲に定義されており、当業者には自明の他の例を含み得る。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文言と実質的な差のない等価な構造要素を含んでいる場合、特許請求の範囲内に入る。