充氣可展式月球基地結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱防護分析研究.pdf

1、月球探測是深空探測計劃的起點，建設(shè)月球基地是人類殖民外太空的第一步，也是最重要的一步。在各種月球基地的結(jié)構(gòu)形式中，充氣可展式月球基地具有高折疊率、高體積/重量比等優(yōu)點，擁有良好的應(yīng)用前景，對充氣可展式月球基地進行方案設(shè)計、理論分析和數(shù)值模擬研究對于實現(xiàn)載人登月具有重要意義。
　　本文設(shè)計了一種新型的充氣可展式月球基地方案，它由空間可展開梁與柔性熱防護層合薄膜組成，可展開梁是主要的承載構(gòu)件，層合薄膜起到部分承載、防護等作用，可實現(xiàn)沿

2、環(huán)向和縱向展開。針對該方案，采用通用有限元軟件ANSYS開展結(jié)構(gòu)承載分析與防熱分析研究。首先，設(shè)計了月球基地可展開梁構(gòu)件的9組不同拓撲形式方案，詳細分析其強度與剛度，選取其中一組方案作為最優(yōu)可展開梁構(gòu)件設(shè)計方案，并對選擇的設(shè)計方案進行了結(jié)構(gòu)分析，包括靜力分析、模態(tài)分析與動力響應(yīng)分析。其次，選取7組層合薄膜設(shè)計方案，進行了一維穩(wěn)態(tài)熱分析，選擇熱防護性能較好的一組方案作為充氣可展式月球基地的層合薄膜設(shè)計方案。最后對月球基地進行了三種工況下的