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摘要
针对目前对航天管路系统金属软管静刚度特性认识有限的问题，对金属软管开展了轴向刚度试验研究。通过设计轴向刚度试验，考虑了无内压状态和充压0.5 MPa状态下的拉伸、压缩工况，获得了2种不同规格的金属软管试验件的刚度曲线。试验结果表明，软管的轴向刚度表现出了高度非线性，在低刚度阶段两试件的刚度分别为56.82 N/mm和167.13 N/mm,在高刚度阶段两试件的刚度则分别大于3 724.62 N/mm和4 014.14 N/mm。使用数字图像法，获取了轴向拉伸时网套的编织角变化及外径变化信息，分析了几何非线性和边界非线性因素对软管刚度的影响，提出了基于接触的金属软管非线性力学行为解释。使用有限元仿真方法，对金属软管轴向拉伸过程中的刚度非线性变化进行了复现，验证了基于接触的金属软管非线性力学行为解释的可靠性。为金属软管刚度非线性的进一步分析提供参考。
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单位北京宇航系统工程研究所
