空間折疊充氣管展開過程數(shù)值仿真研究.pdf

1、空間充氣展開結(jié)構(gòu)憑借其折疊后體積小、重量輕、工作效率高的特點(diǎn)在空間任務(wù)中得到了廣泛的應(yīng)用，充氣管是空間充氣展開結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件及有效簡化模型，掌握其充氣展開動(dòng)力學(xué)特性是空間充氣展開結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)問題。
　　針對空間充氣展開結(jié)構(gòu)折疊建模時(shí)會(huì)不可避免地產(chǎn)生初始誤差和網(wǎng)格畸變這一關(guān)鍵技術(shù)難題，本文比較了傳統(tǒng)修正方法與初始矩陣修正法的修正特性，建立了充氣管的Z型和卷繞折疊結(jié)構(gòu)的初始矩陣修正模型，進(jìn)行充氣展開數(shù)值計(jì)算與其動(dòng)力學(xué)規(guī)律的分析研

2、究，證明了初始矩陣修正法可以保證結(jié)構(gòu)數(shù)值模型良好的網(wǎng)格質(zhì)量，提高數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)Z型折疊管的折疊“阻滯”作用較卷繞折疊管明顯，重力環(huán)境會(huì)增加充氣展開過程的不穩(wěn)定性，充氣速率先大后小可以獲得較好的充氣展開效果。
　　大長徑比Z型折疊管在充氣展開過程中會(huì)出現(xiàn)互相擠壓、糾結(jié)纏繞等無序充氣的問題，為控制充氣管展開過程的有序性和穩(wěn)定性，提出了采用節(jié)點(diǎn)對的約束失效模擬其阻尼控制展開過程的方法，建立數(shù)值計(jì)算模型并進(jìn)行充氣展開數(shù)值計(jì)算，發(fā)現(xiàn)