面向空間天線的TWF復合材料性能研究
發(fā)布時間:2021-04-22 02:53
利用碳纖維三向編織物(triaxial woven fabric,TWF)作為增強材料,與柔性基體材料硅橡膠復合,制成兼具一定柔性和剛性的復合材料殼膜結構,用于衛(wèi)星天線反射器,是一種新型的高精度可展開天線實現(xiàn)方案。采用復合材料細觀方法,對碳纖維增強硅橡膠TWF復合材料進行了力學性能的研究。首先由纖維和基體的材料特性得到均質纖維束的材料特性;接下來考慮纖維束交織情況(起伏波動)建立由纖維束組成的單胞實體有限元模型;然后對單胞實體有限元模型進行均勻化分析,施加周期性邊界條件,最終得到等效的均質材料特性;為滿足天線反射器高性能需求,分析了碳纖維種類、纖維體積分數(shù)對單胞等效性能的影響規(guī)律。對該材料力學性能的研究,可以為其未來應用于大型高精度可展開天線反射器提供一定的理論依據(jù)。
【文章來源】:中國空間科學技術. 2020,40(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
1 復合材料細觀力學基本理論
1.1 纖維束等效材料特性的獲取
1.2 TWF復合材料幾何特性
1.3 周期性邊界條件
1.4 均勻化
1.5 等效力學性能的獲取
2 單胞有限元模型的建立
2.1 纖維束材料特性的計算
2.2 單胞幾何模型的建立
2.3 單胞有限元模型的建立
3 TWF復合材料力學性能有限元分析
4 參數(shù)討論與分析
4.1 碳纖維種類對單胞等效性能的影響
4.2 纖維體積分數(shù)對單胞等效性能的影響
5 結束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大型空間可展開天線反射器研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馬小飛,李洋,肖勇,鄭士昆,黃志榮,馮濤. 空間電子技術. 2018(02)
[2]大型空間可展開天線的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 段寶巖. 電子機械工程. 2017(01)
[3]星載大型柔性索網(wǎng)天線重力環(huán)境下的型面調試[J]. 王輝,宋燕平,馬小飛. 中國空間科學技術. 2016(04)
[4]平面三向織物的結構與性能[J]. 孫潔,施楣梧,錢坤. 紡織學報. 2014(06)
[5]星載高精度環(huán)形網(wǎng)狀天線設計方法[J]. 張華振,馬小飛,宋燕平,陳國輝,李團結. 中國空間科學技術. 2013(05)
本文編號:3153013
【文章來源】:中國空間科學技術. 2020,40(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
1 復合材料細觀力學基本理論
1.1 纖維束等效材料特性的獲取
1.2 TWF復合材料幾何特性
1.3 周期性邊界條件
1.4 均勻化
1.5 等效力學性能的獲取
2 單胞有限元模型的建立
2.1 纖維束材料特性的計算
2.2 單胞幾何模型的建立
2.3 單胞有限元模型的建立
3 TWF復合材料力學性能有限元分析
4 參數(shù)討論與分析
4.1 碳纖維種類對單胞等效性能的影響
4.2 纖維體積分數(shù)對單胞等效性能的影響
5 結束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大型空間可展開天線反射器研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馬小飛,李洋,肖勇,鄭士昆,黃志榮,馮濤. 空間電子技術. 2018(02)
[2]大型空間可展開天線的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 段寶巖. 電子機械工程. 2017(01)
[3]星載大型柔性索網(wǎng)天線重力環(huán)境下的型面調試[J]. 王輝,宋燕平,馬小飛. 中國空間科學技術. 2016(04)
[4]平面三向織物的結構與性能[J]. 孫潔,施楣梧,錢坤. 紡織學報. 2014(06)
[5]星載高精度環(huán)形網(wǎng)狀天線設計方法[J]. 張華振,馬小飛,宋燕平,陳國輝,李團結. 中國空間科學技術. 2013(05)
本文編號:3153013
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