陶积柏
,
朱大雷
,
董丰路
,
黎昱
,
张玉生
,
张国旗
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151225.004
支架是航天器总装设计的重要组成部分，目前主要采用金属材质铸造成型，质量较大，成品率较低。复杂的太空环境要求支架具有非常高的尺寸稳定性。因此为提高结构刚度和减重，选取典型结构的支架进行轻量化研究。首先，根据碳纤维复合材料的性能参数和支架边界条件建立有限元模型并进行仿真分析；其次，在突破复合材料支架成型技术的基础上完成了复合材料支架的制备；最后，制定试验方案，通过评估金属与碳纤维复合材料支架在正弦与随机振动时的响应，对比了2种支架的力学性能。结果表明：碳纤维复合材料支架具有更优异的力学性能和更轻的质量。
关键词:
支架
,
复合材料
,
有限元分析
,
成型
,
试验
,
轻量化
张国旗
,
关鑫
,
张玉生
,
黎昱
,
曲澎
玻璃钢/复合材料
基于数值仿真分析方法,针对某航天器结构中的十字梁结构进行了优化设计.依据结构承载特点,优化了传力路径,合理地设计了加强区域以及铺层顺序,并采用复合材料整体铺设成型工艺制备了试验件.试验结果表明,经过优化设计,十字梁结构重量由699 g降低到436 g,减重达37.6％,在6000 N压缩载荷作用下的最大变形由0.33 mm降低到0.19 mm,满足其刚度设计要求.
关键词:
十字梁
,
复合材料
,
重量
,
刚度
