大型空间薄膜遮阳罩折展构型设计与分析

发布时间：2021-03-23 22:57

　　将折纸技术应用于空间薄膜结构构型设计并在展开全过程进行应力优化,设计折纸型充气管结构组合使用,完成大型空间薄膜遮阳罩折展构型设计。基于光学系统遮阳需求,采用杆系等效方法分析了两种薄膜折痕方案折展过程中的应力改变水平,并进行了遮阳罩薄膜结构的参数设计。考虑到充气管与薄膜结构的点连接和同步折展问题,采用单顶点六折痕模式改进了传统的Z字型充气管设计方案并进行了通气性能分析。采用ANSYS/LS-DYNA仿真计算了薄膜结构和充气管结构的展开全过程,并进行了应力水平和气压分析,最终通过样机模型进行了展开试验验证。结果表明,组合采用改进薄膜折痕方案和改进Z字型充气管方案,大型空间薄膜遮阳罩的展开路径明确,收纳比高且不会造成遮阳薄膜损伤。 

【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

薄膜遮阳罩结构总体方案示意图

经过初步设计，薄膜结构采用的折叠方案见图2，为单顶点六折痕模式[19-20]，基本单元的折痕布置和折纸模型如图3所示，其中虚线代表谷线，实线代表峰线。薄膜基本单元几何由单元长度L、单元高度H和角度φ决定。图3 六折痕基本单元

图2 薄膜初始折叠方案折痕分布定义基本单元的折叠角度为α，如图4a所示，当单排N个基本单元依据设计的折痕布置方案经过折叠，可以形成闭合正多边形管，此时水平虚折痕形成的正多边形的内角β需要满足的约束条件为

【参考文献】：
期刊论文
[1]可展开遮阳罩技术研究进展及其关键科学问题[J]. 卫剑征,林秋红,林国昌,谭惠丰.  国防科技大学学报. 2018(01)



本文编号：3096554