形狀記憶變剛度空間可展開結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).pdf

1、形狀記憶復(fù)合材料是一種新型的智能材料，該材料不僅具有良好的承載能力，并且具有主動(dòng)變形的功能。將形狀記憶復(fù)合材料作為功能結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于空間可展開結(jié)構(gòu)中，是一種嶄新的智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用形式，其應(yīng)用形式有望使得航天器智能變形結(jié)構(gòu)得到極大地發(fā)展?；谝陨涎芯勘尘埃疚囊砸环N適應(yīng)空間惡劣環(huán)境的形狀記憶環(huán)氧聚合物為研究基礎(chǔ)，制備了它的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，對(duì)其材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并將其應(yīng)用于空間鉸鏈結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?、艤y(cè)試了形

2、狀記憶復(fù)合材料的熱-機(jī)械性能、單向板的基本力學(xué)性能、不同溫度環(huán)境下纖維布增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的力學(xué)性能，并將單向板的彈性常數(shù)帶入經(jīng)典層合板理論中計(jì)算出層合板的彈性常數(shù)，與常溫測(cè)試的層合板彈性常數(shù)比較，二者吻合較好。
　?、埔陨鲜鰷y(cè)試結(jié)果作為設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，運(yùn)用經(jīng)典層合板理論及材料力學(xué)理論對(duì)層合板的幾何形狀、厚度、材料組分、加熱驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)；運(yùn)用ABAQUS有限元軟件對(duì)層合板彎曲過程進(jìn)行仿真分析，得到其展開過程中的輸出力矩、

3、最大應(yīng)力-應(yīng)變等關(guān)系；同時(shí)應(yīng)用ABAQUS有限元軟件優(yōu)化分析得到其最佳幾何形式、材料組分、厚度。
　?、且詧A弧薄殼狀層合板結(jié)構(gòu)作為鉸鏈結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)的主要部件，初步設(shè)計(jì)出鉸鏈結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)的整體模型；運(yùn)用ADAMS動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)鉸鏈和桁架整體模型進(jìn)行仿真模擬，得到其展開動(dòng)力學(xué)特征。
　?、劝凑赵O(shè)計(jì)方案制備了鉸鏈結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了層合板回復(fù)力的測(cè)試，成功實(shí)現(xiàn)了地面模擬失重情況下鉸鏈展開帆板和桁架展開的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；將驗(yàn)證結(jié)果與模