织物增强形状记忆复合材料大型空间可展桁架研究进展

作者：高冀峰; 房光强; 余兵; 樊鹏玄; 陈务军^*; 赵兵; 曹争利

来源：机械工程学报, 2020, 56(05): 80-92.

• 空间可展桁架
• 织物增强复合材料
• 形状记忆本构模型
• ABD刚度矩阵
• 复合材料梁单元

围绕新型织物增强形状记忆复合材料空间可展桁架,总结了材料研制、结构制备、形状记忆行为、多尺度力学模型和地面试验的相关研究进展。可展桁架纵杆为织物增强复合材料制成的薄壁管,复合材料是将二维碳纤维织物添加到环氧形状记忆树脂中制备而成,通过调整基体树脂和固化剂的配比可控制材料的形状记忆性能。基于相变理论构建了形状记忆本构模型,并应用三点弯曲试验验证。通过微观、细观、宏观多尺度方法,计算了复合材料的均匀ABD刚度矩阵,依据Kirchhoff假设推导了薄壁管等效空间梁单元。搭建地面技术演示平台,验证形状记忆可展桁架单元收纳比达到50:1,形状恢复率约为100%。

• 单位
  上海交通大学; 上海宇航系统工程研究所; 中国航天科技集团有限公司