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卷曲折叠充气管展开实验研究被引量：6: 2008年; 运用气垫导轨模拟微重力条件,通过实验研究了卷曲折叠充气管在不同充气速率条件下的展开动力性能,以及不同的充气方式、不同的卷曲形式等对充气管展开性能的影响,研究表明,随着充气速率、充气方式和卷曲形式的变化,充气管端部的动力性能、管内"充气铰"的大小和展开的半径以及"增压滞后"现象等都发生相应的改变;且充气速率越大,充气管展开端的速度就越大。最后,本文还对不同材料的充气管的展开性能进行了研究,发现充气管内壁用钢卷尺加强,成为充气硬化(STR)管后,不仅能提高充气管的屈曲承载力,还能改善充气管的展开性能。; 肖潇关富玲韩克良程亮; 关键词：充气管气垫导轨

充气薄膜结构的SMS展开分析方法被引量：2: 2010年; 为有效分析充气薄膜结构的展开,提出基于能量原理分析充气薄膜结构展开的SMS方法,即弹簧-质点系统方法.对卷曲折叠充气直管采用SMS方法进行数值模拟,并与实验结果进行对比分析,发现其结果吻合良好,验证了这种方法的正确性.运用SMS方法分析不同充气速率对卷曲折叠充气管展开过程的影响以及充气圆环管和充气膜面的展开过程及动力性能.与传统的有限元方法比较,SMS方法建模简单,思路清晰,数值稳定性好.; 肖潇关富玲徐彦; 关键词：充气结构展开动力学

基于CV法的空间薄膜充气管的展开速度分析被引量：2: 2014年; 为了有效控制充气薄膜结构模拟过程中的展开速度,本文首先从CV法(控制体积法)的基本理论入手,通过改变材料和结构的相关参数,对模型的设置进行了改进,以研究影响充气结构展开速度的因素;其次将两种不同充气速率对充气管展开速度影响的模拟结果与实验结果进行了对比,发现数值结果与实验结果趋势基本相同,从而验证了CV法的可行性;最后研究了材料参数、充气温度、排气面积等参数对充气管展开速度的影响。研究发现:充气速率越大,充气管的展开速度越大;材料的弹性模量影响较小;质量密度越大、温度越低、排气孔的面积越大,则充气管的展开速度越低。因此,从充气结构的材料本身和结构模型考虑,选用高密度材料、采用较低的充气温度、加大气囊的排气面积均能有效降低充气结构的展开速度,从而为充气结构的设计和应用提供参考。; 肖潇陶干强陈振富关富玲; 关键词：充气管

充气直管硬化对轴压承载力影响的研究: 2010年; 为了分析碾压铝箔薄膜硬化后充气管的轴压承载力,考虑层合薄膜的塑性变形在膜上产生初应力,并通过层合薄膜拉伸试验测出残余应变,基于该残余应变用ANSYS软件计算了1.2 m长充气管硬化后的承载力,得到硬化后承载力比硬化前提高了24%.并制作了一根1.2 m长的卷尺加劲充气管模型,进行了内部气压为0和0.02MPa两种情况下的轴压承载力实验,证明了分析方法的正确性.; 程亮关富玲; 关键词：塑性变形

基于能量动量方法的空间薄膜结构的展开分析被引量：3: 2011年; 基于能量、动量以及动量矩(角动量)守恒定律,该文对传统的拉格朗日方程进行了修正,将能量动量法应用于空间薄膜结构的展开分析中,该方法不仅保证了计算的精度和数值积分的稳定,而且在薄膜的非线性变形分析中,将小刚度模型引入薄膜的褶皱松弛分析,同时考虑了气体的热力学性能、气体与薄膜的耦合作用以及薄膜的自接触等问题。通过对充气管的展开分析,将模拟结果与文献实验结果进行了比较,发现充气管各个时刻的展开形态与实验结果吻合良好,且气压和体积随时间的变化与基本理论相符,从而验证了这种方法在模拟空间薄膜结构的展开分析中的可行性。最后运用能量动量法对一些典型的空间薄膜结构进行了数值分析。与传统的有限元分析方法相比,能量动量法能保证时间积分和迭代的稳定性,能有效地分析空间薄膜结构的展开,是一种比较精确的模拟方法。; 肖潇关富玲程亮; 关键词：空间结构展开动力学

充气薄膜结构的悬垂和充气展开过程被引量：1: 2011年; 为了模拟充气薄膜结构的初始状态和充气运动过程,采用索网代替薄膜曲面.基于广义逆矩阵理论将位移增量中的弹性位移和刚体位移分开,分析薄膜的刚体运动,给出结构稳定的条件方程,分析薄膜的悬垂力学性能.利用空气分子数法得到气体体积的约束方程,求解充气展开分析的基本方程,得到结构的展开过程.将该方法用于分析六边形充气气枕,得到气枕在重力作用下的悬垂状态和充气展开过程的各个状态,稳定性判别参数不断趋向于零.分析结果验证了该方法可以用于分析柔性结构充气展开的整个过程.; 徐彦关富玲川口健一

矩形受剪切空间褶皱薄膜弹性应变能和主应力有限元分析被引量：1: 2020年; 薄膜因其厚度薄、抗弯刚度小,当外载荷产生的压应力超过临界压应力时,会出现局部屈曲现象而形成褶皱.褶皱的出现不仅会影响薄膜结构的表面精度,还会改变结构的应力分布状态,进而影响结构的静力和动力特性.研究褶皱的影响因素及其机理,对准确预测薄膜褶皱变形、有效控制或消除褶皱变形,具有重要的意义.本文对矩形受剪切空间薄膜的褶皱进行数值分析.首先,运用非线性屈曲法、直接干扰法以及显式动力法分别对薄膜结构的褶皱进行分析,研究褶皱的数量、褶皱的几何信息与分布情况,并通过与实验结果的对比,验证数值分析方法的正确性.其次,在非线性屈曲法、直接干扰法和显式动力法中选取最合适的方法,以非线性有限元软件ABAQUS为平台,在不同网格密度、不同膜材厚度和不同加载条件下对矩形薄膜受剪切褶皱进行进一步分析,以分析薄膜结构的能量和应力分布,具体包括应变能密度分布、整个薄膜所具有的能量以及主应力分布情况.本研究可为空间薄膜结构褶皱的进一步研究、薄膜结构膜材的选择以及形状控制等提供参考.; 肖潇肖潇关富玲; 关键词：褶皱有限元分析

卷曲折叠充气管展开过程的数值分析及实验研究被引量：5: 2010年; 采用基于能量函数的弹簧-质点模型,对卷曲折叠充气管的充气展开弯矩进行推导,考虑在充气管展开过程中薄膜自接触以及充气管中加劲钢卷尺产生的弯矩.通过Fortran语言编程对卷曲折叠充气管的充气展开过程进行数值模拟,并与利用气浮导轨消除重力,对同样条件的卷曲折叠充气管在不同时刻的展开速率的测试结果进行对比.数值分析与实验结果吻合良好,说明弹簧-质点模型方法能够很好地模拟卷曲折叠充气管的展开过程和动力性能.与传统的有限元方法相比,弹簧-质点模型方法的优点是建模简单,能够有效分析复杂充气结构的展开.研究不同充气速率对充气管的展开动力性能的影响,分析表明,充气速率增大,同一时刻的展开速率明显增大.; 肖潇关富玲徐彦; 关键词：展开动力学弹簧-质点模型

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国防科技工业局民用航天科研预先研究项目(C1320060312)