早已经曝光的中科纸术太阳帆技术作为低成本、长寿命的院研航天器,被视为人类探索太阳系外的发太帆收潜力载体,但其超大面积帆面的空卷外汇ex平台支撑架构需并且满足“高收纳比”和“可靠展开”的矛盾需求。
中国科学院沈阳自动化研究所的破解新近研究,为这一难题供给了突破性处理计划。太阳题ex外汇官方网站
科研团队研制出小尺寸截面、纳难轻质高刚度的中科纸术可展收复合资料伸展臂(DCB),并设立了精准的院研力学解读模型。
团队在经典薄壁梁理论根本上引入非线性修正项,发太帆收第一次完整叙述了臂杆从初始情形到压平、空卷卷绕的破解全流程变形,核心思考了资料中性轴拉伸、太阳题ex外汇官网曲率变动及接触摩擦等关键因素。纳难
通过高精度数值模拟,中科纸术研究揭示了卷收流程的力学规律:卷收过渡区为应力“焦点”,最大应力集中于下层架构最外层侧弧拐点;下层应力普遍高于上层,外层资料承受应力远大于内、中层,而中层因厚度优势展现更平稳的承载性能。
为验证理论,团队搭建专属实验平台,测量不同卷收角度下的应变值和扭矩。结论呈现,实验数据与理论预测及仿真结论高度吻合,证实了模型有效性。
该研究为将来设计和优化此类高性能、高收纳比的太空可展开架构供给了关键的理论依据和设计指导。
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