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用于空间展开机构的SMA驱动器性能研究

胡玮 , 王帮峰 , 芦吉云 , 刘俊兵

兵器材料科学与工程

介绍了应用于空间航天器展开机构的几种驱动方式,并对各种驱动方式进行分析比较,得出一种基于形状记忆合金扭簧来驱动展开空间机构.采用形状记忆合金丝制备SMA扭簧,对SMA扭簧进行了性能测试,得出SMA扭簧的扭矩-角度关系,确定SMA扭簧的圈数.利用合页铰链将SMA扭簧与太阳能帆板连接,在10.5V电压的激励下测试SMA扭簧驱动太阳能帆板,得出太阳能帆板展开角度与时间的关系.实验结果表明:SMA扭簧驱动太阳能帆板展开180°的时间约为15.4 s,在4.0 s时,太阳能帆板展开角度明显增大;在帆板展开180°后,SMA扭簧的扭矩为8.54 N· mm.这种驱动器的驱动效果较好,且响应时间较快.

关键词: 形状记忆合金 , SMA扭簧 , 驱动 , 太阳能帆板

基于应变能模型的电活性弹胶物平面机电驱动特性

祁新梅 , 宗志坚 , 郑寿森

高分子材料科学与工程

利用前期工作由单轴拉伸实验获取并验证的材料常数,进一步研究Mooney-Rivlin、Ogden和Yeoh三种应变能模型在绝缘弹胶物(DE)材料的平面机电响应建模。根据实际试验中的平面双向预拉伸、两面加电场的边界条件,确定机电驱动模型,根据在一系列预拉伸值下进行的系列平面机电驱动试验,研究材料常数的合理性和机电驱动模型的可行性。研究结果表明,4参数、6参数的Ogden模型及Yeoh模型均可反映DE材料的机电响应特性;模型参数合理可行;Mooney-Rivlin模型不适合DE材料的机电驱动。

关键词: 电活化聚合物 , 绝缘弹胶物 , 类天然肌肉 , 机电驱动 , 应变能模型

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