面向空间天线的TWF复合材料性能研究

发布时间：2021-04-22 02:53

　　利用碳纤维三向编织物（triaxial woven fabric,TWF）作为增强材料,与柔性基体材料硅橡胶复合,制成兼具一定柔性和刚性的复合材料壳膜结构,用于卫星天线反射器,是一种新型的高精度可展开天线实现方案。采用复合材料细观方法,对碳纤维增强硅橡胶TWF复合材料进行了力学性能的研究。首先由纤维和基体的材料特性得到均质纤维束的材料特性;接下来考虑纤维束交织情况（起伏波动）建立由纤维束组成的单胞实体有限元模型;然后对单胞实体有限元模型进行均匀化分析,施加周期性边界条件,最终得到等效的均质材料特性;为满足天线反射器高性能需求,分析了碳纤维种类、纤维体积分数对单胞等效性能的影响规律。对该材料力学性能的研究,可以为其未来应用于大型高精度可展开天线反射器提供一定的理论依据。 

【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(03)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【文章目录】：
1 复合材料细观力学基本理论
    1.1 纤维束等效材料特性的获取
    1.2 TWF复合材料几何特性
    1.3 周期性边界条件
    1.4 均匀化
    1.5 等效力学性能的获取
2 单胞有限元模型的建立
    2.1 纤维束材料特性的计算
    2.2 单胞几何模型的建立
    2.3 单胞有限元模型的建立
3 TWF复合材料力学性能有限元分析
4 参数讨论与分析
    4.1 碳纤维种类对单胞等效性能的影响
    4.2 纤维体积分数对单胞等效性能的影响
5 结束语


【参考文献】：
期刊论文
[1]大型空间可展开天线反射器研究现状与展望[J]. 马小飞,李洋,肖勇,郑士昆,黄志荣,冯涛.  空间电子技术. 2018(02)
[2]大型空间可展开天线的研究现状与发展趋势[J]. 段宝岩.  电子机械工程. 2017(01)
[3]星载大型柔性索网天线重力环境下的型面调试[J]. 王辉,宋燕平,马小飞.  中国空间科学技术. 2016(04)
[4]平面三向织物的结构与性能[J]. 孙洁,施楣梧,钱坤.  纺织学报. 2014(06)
[5]星载高精度环形网状天线设计方法[J]. 张华振,马小飞,宋燕平,陈国辉,李团结.  中国空间科学技术. 2013(05)



本文编号：3153013