充氣展開(kāi)自硬化支撐管的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、空間充氣展開(kāi)技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，在構(gòu)建大型空間結(jié)構(gòu)方面具有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?？臻g充氣展開(kāi)結(jié)構(gòu)通常由復(fù)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(kāi)可靠性等顯著優(yōu)點(diǎn)，是超大型空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。充氣展開(kāi)支撐管是一維展開(kāi)結(jié)構(gòu)，是空間充氣展開(kāi)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和重要組成部分，對(duì)其進(jìn)行研究具有很大的意義。 本文研究的充氣展開(kāi)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(kāi)自硬化支撐管具有制作簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、費(fèi)用少、質(zhì)量輕、折疊體積小等優(yōu)點(diǎn)，而且其硬化方法簡(jiǎn)單、可靠。 本文首先通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)，介紹了充氣展開(kāi)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)充氣展開(kāi)結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展應(yīng)用情況進(jìn)行了總結(jié)，并預(yù)測(cè)了充氣展開(kāi)結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景。然后介紹了目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展起來(lái)的各類(lèi)一維展開(kāi)支撐結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械展開(kāi)支撐結(jié)構(gòu)和充氣展開(kāi)支撐結(jié)構(gòu)；通過(guò)對(duì)比選擇，闡述了本文研究的充氣展開(kāi)自硬化支撐管

3、所采用的結(jié)構(gòu)方案，并對(duì)材料參數(shù)、幾何參數(shù)、性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了歸納。對(duì)充氣薄膜圓柱管的極限彎矩表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)，根據(jù)材料的不同力學(xué)模型假設(shè)，得出了兩個(gè)不同的極限彎矩表達(dá)式。對(duì)充氣展開(kāi)自硬化支撐管的各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)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(gè)參數(shù)的最優(yōu)值。制作了層合碾壓鋁箔薄膜充氣展開(kāi)/硬化支撐管和充氣展開(kāi)自硬化支撐管模型，對(duì)其制作工藝作了研究，并進(jìn)行了力學(xué)分析。 最后總結(jié)了充氣展開(kāi)結(jié)構(gòu)展開(kāi)控制