光学薄膜折展机构单元胞豆荚蜂窝杆优化

作     者：杨慧 范硕硕 刘荣强 YANG Hui;FAN Shuo-shuo;LIU Rong-qiang

作者机构：安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2020年第28卷第10期

页      面：2244-2251页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51975001) 国家自然科学基金重点项目(No.51805002) 

主　　题：可折展机构 单元胞豆荚蜂窝杆 径向基函数 优化 

摘      要：超弹性杆折展机构越来越多地用于太空卫星光学薄膜的收拢和展开的支撑问题,为了避免使用过程因应力集中而产生疲劳裂纹,延长超弹性杆使用寿命,对复合材料超弹性杆在不同铺层方式下压扁后的应力进行了研究。首先,建立单元胞豆荚蜂窝杆有限元模型,使用显示动力法对其压扁后的状态进行非线性数值分析。然后,通过复合材料单元胞豆荚蜂窝杆的不同铺层方式下的压扁后最大应力值建立径向基函数代理模型。最后,利用ISIGHT软件中的遗传算法进行铺层角度的优化。仿真结果表明,在铺设层数为两层的情况下,两层应力对应有限元结果与径向基函数(RBF)结果之间的误差都小于9.95%。复合材料单元胞豆荚蜂窝杆采用两层铺层时,最优的铺层角为第一层、第二层分别为81.962°和82.671°。