南瓜型超压气球展开稳定性研究

作者：卜亚楼; 蔡榕; 杨燕初; 张向强

来源：计算机仿真, 2023, 40(05): 56-63.

DOI：10.3969/j.issn.1006-9348.2023.05.010

• 南瓜球
• 充气展开
• 稳定性
• 屈曲

对内压作用下南瓜球的失稳过程和影响南瓜球展开稳定性的因素进行地面试验和有限元仿真分析研究。首先建立三种不同几何参数的南瓜型超压气球有限元仿真模型，基于控制体积法对模型1进行充气展开数值模拟，获得南瓜球的失稳过程和失稳形态，与地面试验相比表现出显著的相似性。采用特征值分析法对模型1和模型2进行屈曲分析，得到屈曲模态及屈曲载荷。对影响南瓜球展开稳定的因素进行灵敏度分析。结果表明，增大球膜的杨氏模量、球膜厚度、泊松比、加强筋刚度和法兰半径均有提高南瓜球展开稳定性的作用，而增大南瓜球鼓包凸出半径会降低展开稳定性。研究结果对改善南瓜球展开稳定性具有工程指导意义。

• 单位
  航天学院; 中国科学院; 中国科学院大学