充氣展開自硬化支撐管的設(shè)計與分析.pdf

1、空間充氣展開技術(shù)是一項新技術(shù)，在構(gòu)建大型空間結(jié)構(gòu)方面具有非常獨特的優(yōu)勢。空間充氣展開結(jié)構(gòu)通常由復合薄膜制成，具有超輕、折疊體積小、制作成本低和很高的展開可靠性等顯著優(yōu)點，是超大型空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。充氣展開支撐管是一維展開結(jié)構(gòu)，是空間充氣展開結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和重要組成部分，對其進行研究具有很大的意義。 本文研究的充氣展開自硬化支撐管由層合碾壓鋁箔薄膜和彈簧卷尺制作而成，構(gòu)成管壁的層合碾壓鋁箔薄膜材料具有充氣硬化的特性，粘貼在管壁內(nèi)

2、側(cè)軸線方向的彈簧卷尺則是承受荷載的主要構(gòu)件。充氣展開自硬化支撐管具有制作簡單、強度高、費用少、質(zhì)量輕、折疊體積小等優(yōu)點，而且其硬化方法簡單、可靠。 本文首先通過查閱國內(nèi)外大量相關(guān)文獻，介紹了充氣展開技術(shù)的優(yōu)點，對充氣展開結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的發(fā)展應用情況進行了總結(jié)，并預測了充氣展開結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景。然后介紹了目前國內(nèi)外發(fā)展起來的各類一維展開支撐結(jié)構(gòu)，包括機械展開支撐結(jié)構(gòu)和充氣展開支撐結(jié)構(gòu)；通過對比選擇，闡述了本文研究的充氣展開自硬化支撐管

3、所采用的結(jié)構(gòu)方案，并對材料參數(shù)、幾何參數(shù)、性能指標參數(shù)進行了歸納。對充氣薄膜圓柱管的極限彎矩表達式進行了推導，根據(jù)材料的不同力學模型假設(shè)，得出了兩個不同的極限彎矩表達式。對充氣展開自硬化支撐管的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)進行研究，確定了層合碾壓鋁箔薄膜的充氣硬化氣壓，確定了彈簧卷尺截面各個參數(shù)的最優(yōu)值。制作了層合碾壓鋁箔薄膜充氣展開/硬化支撐管和充氣展開自硬化支撐管模型，對其制作工藝作了研究，并進行了力學分析。 最后總結(jié)了充氣展開結(jié)構(gòu)展開控制