薄膜反射面結(jié)構(gòu)折展方案設(shè)計(jì)與理論研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著航天事業(yè)的發(fā)展，薄膜反射面結(jié)構(gòu)以其具有質(zhì)量超輕、收攏體積小、易于折疊和展開(kāi)等特點(diǎn)得到了各國(guó)科研人員的廣泛關(guān)注與應(yīng)用，具有廣闊應(yīng)用前景?，F(xiàn)階段，對(duì)薄膜反射面結(jié)構(gòu)的研究主要集中在傳統(tǒng)靜力分析方面，形態(tài)及展開(kāi)過(guò)程方面研究較少。
　　在總結(jié)國(guó)內(nèi)外薄膜反射面結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)展開(kāi)過(guò)程的數(shù)值模擬和空間剪式鉸結(jié)構(gòu)展開(kāi)過(guò)程的數(shù)值模擬，并重點(diǎn)對(duì)其展開(kāi)過(guò)程的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　采用非線性有限

2、元軟件ABAQUS對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，選定在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)所使用的計(jì)算模塊和單元，利用材料特性用戶子程序VUMAT修正ABAQUS本身membrane單元的應(yīng)力分布。對(duì)聚酰亞胺薄膜進(jìn)行單軸拉伸試驗(yàn)測(cè)試其材料性能，以確定數(shù)值模擬時(shí)所使用的材料參數(shù)。對(duì)帶折痕膜進(jìn)行單軸拉伸試驗(yàn)，測(cè)定其等效彈性模量以確定數(shù)值模擬時(shí)折痕附近部分的材料參數(shù)。對(duì)miura單元的展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行模擬，給出平面度指標(biāo)和最大Mises應(yīng)力兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)數(shù)值模擬

3、的結(jié)果。通過(guò)改變加載點(diǎn)/驅(qū)動(dòng)點(diǎn)數(shù)量和加載時(shí)間來(lái)研究合理的加載形式和加載時(shí)間。
　　對(duì)薄膜反射面結(jié)構(gòu)的展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行研究，對(duì)模擬依據(jù)的薄膜反射面結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，對(duì)邊長(zhǎng)為1m的等腰直角三角形反射面薄膜進(jìn)行找形分析，找出滿足平衡條件和結(jié)構(gòu)要求的表面形狀，對(duì)薄膜使用Miura折疊方案進(jìn)行折疊，通過(guò)改變參數(shù)θ和L產(chǎn)生五個(gè)不同折疊方案的模型。采用ABAQUS軟件對(duì)五個(gè)模型的展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行模擬，通過(guò)分析五個(gè)不同模型的平面度指標(biāo)、應(yīng)力大小、折痕長(zhǎng)度