检索结果-南通市图书馆

基于豆荚杆的三棱柱式可展开薄膜支撑臂设计与优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2020年第7期56卷 35-43页

作者：李冰岩刘荣强从强郭宏伟林秋红邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001 北京空间飞行器总体设计部北京100094

大型可展开支撑臂具有广泛应用于空间任务的潜力,传统的可展开支撑臂主要采用的是合金材料,而可展开豆荚杆作为一种轻型复合材料会大大降低空间结构整体质量。结合薄膜天线的应用背景,提出一种基于豆荚杆的三棱柱式可展开薄膜支撑臂形式... 详细信息

大型可展开支撑臂具有广泛应用于空间任务的潜力,传统的可展开支撑臂主要采用的是合金材料,而可展开豆荚杆作为一种轻型复合材料会大大降低空间结构整体质量。结合薄膜天线的应用背景,提出一种基于豆荚杆的三棱柱式可展开薄膜支撑臂形式,并进行设计与优化。建立豆荚杆支撑臂的参数化模型,分析豆荚杆刚度参数与几何参数的关系,根据支撑臂设计目标函数分析选择豆荚杆截面参数。研究三棱柱式豆荚杆支撑臂动力学优化模型,对支撑臂单元数、框架管外径和厚度、斜拉索直径和预应力等进行优化设计,实现薄膜支撑臂最小质量基频比。分析绳索预应力和单元数量的优化结果,研究参数优化对支撑臂力学性能的提高作用。

关键词：豆荚杆三棱柱式支撑臂展开机构参数优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

可展收豆荚杆刚度及收展过程力学分析

机械工程学报 2021年第7期57卷 26-32页

作者：张涛涛从强任晗郭一竹北京空间飞行器总体设计部北京100094

大变形薄壁可展收复合材料结构由于其良好的力学性能和折展功能,适用于空间探测领域。针对空间豆荚杆可展收结构,开展了不同构型参数、不同铺层方式下的豆荚杆刚度及稳定性分析。通过悬臂豆荚杆的弯曲与扭转试验验证了数值模型的正确性... 详细信息

大变形薄壁可展收复合材料结构由于其良好的力学性能和折展功能,适用于空间探测领域。针对空间豆荚杆可展收结构,开展了不同构型参数、不同铺层方式下的豆荚杆刚度及稳定性分析。通过悬臂豆荚杆的弯曲与扭转试验验证了数值模型的正确性。采用显式非线性分析方法,对豆荚杆盘卷收拢过程进行了准静态数值模拟。结果分析表明,豆荚杆截面半径越小,铺层厚度越厚,收拢过程的应力水平越大;盘卷的卷筒直径越小,收拢过程的应力水平越大。分析结果为空间可展收豆荚杆的设计提供了理论依据。

关键词：纤维增强复合材料豆荚杆刚度收展过程力学分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向半豆荚杆的先进拉挤装备技术研究

玻璃钢／复合材料 2014年第11期 42-47页

作者：肖健齐俊伟肖军李涛杨兴瑞南京航空航天大学南京210016 上海复合材料科技有限公司上海201112

以航天用复合材料豆荚杆为研究对象,开发先进拉挤成型工艺;对半豆荚杆先进拉挤设备的主要模块:放卷装置、预成型装置、热压装置和牵引夹持装置进行设计,完成半豆荚杆先进拉挤原理样机的搭建,并进行了半豆荚杆的试制。试验表明,成型压力... 详细信息

以航天用复合材料豆荚杆为研究对象,开发先进拉挤成型工艺;对半豆荚杆先进拉挤设备的主要模块:放卷装置、预成型装置、热压装置和牵引夹持装置进行设计,完成半豆荚杆先进拉挤原理样机的搭建,并进行了半豆荚杆的试制。试验表明,成型压力为1MPa、热压温度为130℃、累计热压时间为30min条件下制备的半豆荚杆满足产品要求,为复合材料豆荚杆低成本制造提供了一种新方法。

关键词：豆荚杆先进拉挤复合材料

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

可折叠铍青铜弹性豆荚杆焊接成型工艺

宇航材料工艺 2017年第4期47卷 51-54页

作者：曹旭武磊武士轻江长虹孔见北京空间机电研究所北京100094 南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

可折叠铍青铜豆荚杆的焊接成型是该类豆荚杆研制的难点之一,本文对铍青铜豆荚杆的储能点焊工艺进行了研究,分析了工艺参数及热处理对焊接接头名义剪切强度的影响,给出了优选的工艺参数为焊接电压180 V、保压7 s。在最佳工艺条件下成型... 详细信息

可折叠铍青铜豆荚杆的焊接成型是该类豆荚杆研制的难点之一,本文对铍青铜豆荚杆的储能点焊工艺进行了研究,分析了工艺参数及热处理对焊接接头名义剪切强度的影响,给出了优选的工艺参数为焊接电压180 V、保压7 s。在最佳工艺条件下成型并经过340℃/2 h时效处理后,焊接接头的名义剪切强度由52 MPa提高到68 MPa。铍青铜焊接接头的名义剪切断口随着焊接电压的增大,从焊接接头区域向热影响区转移。

关键词：铍青铜豆荚杆焊接成型工艺

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向半豆荚杆的先进拉挤新方法研究

玻璃钢／复合材料 2014年第6期 62-65页

作者：杨兴瑞肖健齐俊伟肖军南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

以复合材料豆荚杆的制造需求为背景,分析现有先进拉挤(ADP)方法制造半豆荚存在的不足,提出了"动模先进拉挤(MMADP)"方法、以改善半豆荚直线度,设计研制了新型半豆荚动模拉挤系统,并进行了半豆荚拉挤试验,直线度由过去的3mm/m提高到0.5m... 详细信息

以复合材料豆荚杆的制造需求为背景,分析现有先进拉挤(ADP)方法制造半豆荚存在的不足,提出了"动模先进拉挤(MMADP)"方法、以改善半豆荚直线度,设计研制了新型半豆荚动模拉挤系统,并进行了半豆荚拉挤试验,直线度由过去的3mm/m提高到0.5mm/m。

关键词：豆荚杆先进拉挤直线度动模先进拉挤

形状记忆碳纤维复合材料豆荚杆增材制造工艺研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

形状记忆碳纤维复合材料豆荚杆增材制造工艺研究

作者：沈新新哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

各种空间折展机构因其具有收放自如的优势而被广泛应用于航天领域,并受到越来越多的重视。它们可以在发射时保持较小体积,进入太空中后展开成指定状态,能有效克服航天器对于搭载物体体积的限制。相比于复杂的传统机械折展机构,智能材料... 详细信息

各种空间折展机构因其具有收放自如的优势而被广泛应用于航天领域,并受到越来越多的重视。它们可以在发射时保持较小体积,进入太空中后展开成指定状态,能有效克服航天器对于搭载物体体积的限制。相比于复杂的传统机械折展机构,智能材料折展机构具有结构简单,质量小,可靠性高等优点,近年来在航天领域展现出巨大的发展潜力。本文研究的豆荚杆属于管状伸展机构中的一种,收纳比大,展开刚度较大。豆荚杆一般由碳纤维复合材料制成。然而传统的豆荚杆制备工艺较为复杂,需要大型设备以及高昂的模具成本。为解决这一问题,本文将智能材料与增材制造方法相结合,采用3D打印的方式制备形状记忆复合材料豆荚杆。该工艺具有成本低,成型效率高的优势,同时为复合材料制备工艺提供一种新的思路。本文主要研究了连续纤维增强形状记忆聚合物(SMP)基复合材料的3D打印实现方法,对打印喷头进行了优化设计,得到表面质量更好,力学性能更佳的打印试件。采用控制变量试验和正交试验设计,以微观界面结合情况和宏观力学性能为表征,对复合材料3D打印过程中的参数进行了系统的研究,得到最佳打印工艺参数。此外,利用动态机械热分析方法得出3D打印复合材料的玻璃化转变温度(Tg),并通过形状记忆复合材料的弯曲回复实验,研究了纤维的含量和铺层角度对于SMP基体形状记忆效应的影响规律,采用数字图像相关(DIC)测试了复合材料在形状回复过程中的应变情况。本文利用遗传算法对豆荚杆的截面形状和尺寸进行了优化设计,为后续3D打印成型奠定基础。利用ABAQUS对材料片层形状记忆过程进行仿真,分析了形状记忆过程中的应力情况。最后采用最优打印参数,进行了豆荚杆结构的3D打印成型,利用压缩和弯曲试验分析其力学性能,并对其进行了弯曲回复试验,以验证其形状记忆功能。本文中制备的3D打印连续纤维增强复合材料的弯曲模量可达到7.13GPa,较3D打印纯SMP材料提高了7.6倍,解决了SMP材料在工程上因力学性能较差而应用受限的问题。运用3D打印的方式成功制备了连续纤维增强形状记忆聚合物基复合材料豆荚杆,突破模具的限制,并验证了该工艺的可行性。

关键词： 3D打印复合材料形状记忆聚合物豆荚杆

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

可展收复合材料结构制备及其展收特性研究

可展收复合材料结构制备及其展收特性研究

作者：张志俊哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

空间可展收结构在航天领域有广泛的应用,如太阳翼、太阳帆、太空望远镜支架、可展收缠绕肋天线等。利用碳纤维复合材料制备的可展收结构具有轻质、高灵活性、高收纳比、可多次展收等优点,将其运用在航天器的展收系统中能有效节省收纳空... 详细信息

空间可展收结构在航天领域有广泛的应用,如太阳翼、太阳帆、太空望远镜支架、可展收缠绕肋天线等。利用碳纤维复合材料制备的可展收结构具有轻质、高灵活性、高收纳比、可多次展收等优点,将其运用在航天器的展收系统中能有效节省收纳空间并降低系统复杂程度。本文以复合材料可展收结构为研究对象,对其进行了理论预测、实验测试及仿真分析等研究工作,具体工作内容如下:1.使用碳纤维环氧树脂基复合材料通过袋压法和模压法分别制备了双稳态C形杆和可展收豆荚杆,采用试验测试与多尺度数值仿真相结合的方法,获得了材料的基本力学参数。2.运用最小势能理论对双稳态C形壳的双稳态判定系数、第二稳态半径、第二稳态存储应变能等参数进行预测。同时对双稳态结构进行了稳态跳转实验,获取了结构跳转过程中的载荷-位移曲线和DIC应变测试结果。完成了双稳态结构仿真模型的建立,对理论数据、实验数据及仿真数据进行了对比分析,并研究了铺层角度对结构双稳态特性的影响。3.完成了可展收豆荚杆卷收过程的实验测试与仿真模拟,对豆荚杆卷收时的变形过程进行了分析。将豆荚杆的卷收过程分解为压缩及弯曲两部分,分析了卷收过程中的应力和应变能变化情况,研究了铺层角度对压缩、弯曲两个过程应变能变化的影响。4.对双稳态C形杆和可展收豆荚杆的卷收耗能、卷收过程的应力变化及结构的抗弯性能分别进行了对比分析,并探究了卷轴半径大小对C形杆和豆荚杆卷收过程的影响。

关键词：复合材料双稳态豆荚杆可展收有限元分析

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

空间豆荚杆机构收展过程的并行仿真计算

宇航学报 2011年第3期32卷 676-682页

作者：丁峻宏成奎成韩轩彭福军邓雪滨上海超级计算中心上海201203 上海宇航系统工程研究所上海201108

针对空间豆荚杆展开机构的设计,利用显式动态算法和高性能计算资源,对豆荚杆盘卷收拢和展开过程进行了非线性准静态仿真。为满足计算调试和多组工况带来的大规模计算需求,通过计算耗时、应力曲线和能量曲线的对比分析,确立了以提高加载... 详细信息

针对空间豆荚杆展开机构的设计,利用显式动态算法和高性能计算资源,对豆荚杆盘卷收拢和展开过程进行了非线性准静态仿真。为满足计算调试和多组工况带来的大规模计算需求,通过计算耗时、应力曲线和能量曲线的对比分析,确立了以提高加载速率为主的显式计算并行加速合理策略。计算过程和结果分析表明,动态仿真方法完全可以用来对豆荚杆机构的功能设计、结构改型和参数调整进行预知仿真,并为试验提供指导和参考。

关键词：豆荚杆显式算法展开准静态并行计算

航天器可展开支撑杆的研制及其收拢展开特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料工程 2009年第S2期37卷 157-160页

作者：房光强彭福军上海宇航系统工程研究所上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108

复合材料豆荚杆是一种质量轻、刚度较大、收拢效率高、展开过程可靠的可展开管状杆结构。本工作对豆荚杆进行优化设计,并对多种豆荚杆试件进行性能测试与评估,选取其中综合性能优异的材料体系研制了2m长豆荚杆样机。利用研制的豆荚杆收... 详细信息

复合材料豆荚杆是一种质量轻、刚度较大、收拢效率高、展开过程可靠的可展开管状杆结构。本工作对豆荚杆进行优化设计,并对多种豆荚杆试件进行性能测试与评估,选取其中综合性能优异的材料体系研制了2m长豆荚杆样机。利用研制的豆荚杆收展控制机构对豆荚杆的收拢-展开性能进行了测试,结果显示玻璃布/FEB豆荚杆可实现多次收拢-展开,其综合性能可基本满足空间可展开结构的性能需求。

关键词：可展开结构豆荚杆收拢展开特性