检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2014年第5期31卷 721-726,830页

作者：肖潇陶干强陈振富关富玲南华大学城市建设学院衡阳421001 南华大学岩土与结构工程研究所衡阳421001 南华大学核资源与安全工程学院衡阳421001 浙江大学空间结构研究中心杭州310058

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... 详细信息

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。

关键词： CV(控制体积)法空间薄膜结构充气管展开

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充气管展开过程仿真研究

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计算机仿真 2009年第4期26卷 43-46,129页

作者：彭路王生张向强中国科学院空间科学与应用研究中心 100080 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院光电研究院气球飞行器研究中心北京100080

采用有限元方法就空间充气结构的基本组成部件(充气管),展开动力学响应过程进行仿真研究。在对流固耦合问题的数值求解方法进行探讨的基础上,建立了充气管的原始折叠模型,利用瞬态动力学分析软件***较为准确地模拟了折叠管完全展开的全... 详细信息

采用有限元方法就空间充气结构的基本组成部件(充气管),展开动力学响应过程进行仿真研究。在对流固耦合问题的数值求解方法进行探讨的基础上,建立了充气管的原始折叠模型,利用瞬态动力学分析软件***较为准确地模拟了折叠管完全展开的全过程。随后,分析对比了折叠方式的选取和控制机制的引入等外界因素对于展开历程的影响。仿真结果表明,外在因素的变化会直接影响展开过程的动力学响应模式,并改变充入气体总量、结构内部压差等重要系统参数。仿真过程中所采用的数值计算方法以及获取的各项仿真数据为更进一步的结构仿真模拟、系统总体方案设计和具体参量设定提供了重要依据。

关键词：充气管展开过程动力学仿真

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卷曲折叠充气管展开实验研究

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实验力学 2008年第4期23卷 317-326页

作者：肖潇关富玲韩克良程亮浙江大学空间结构研究中心

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... 详细信息

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。

关键词：卷曲折叠充气管展开过程实验研究气垫导轨

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充气管展开控制方案研究

充气管展开控制方案研究

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作者：黄磊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

可控、可靠、平稳的充气展开,是充气结构在轨成型的关键。充气管是充气结构的基本单元,也可作为独立的展开和支撑结构。充气管控制方案研究,对充气管及充气结构的结构设计和在轨可靠展开,具有重要的工程价值。本文对充气管Z形折叠展开... 详细信息

可控、可靠、平稳的充气展开,是充气结构在轨成型的关键。充气管是充气结构的基本单元,也可作为独立的展开和支撑结构。充气管控制方案研究,对充气管及充气结构的结构设计和在轨可靠展开,具有重要的工程价值。本文对充气管Z形折叠展开进行了研究,在非线性铰链模型基础上,基于新的薄膜变形理论建立了改进的非线性铰链模型,得到了充气管展开力矩与内压、管径和展开角度之间的关系。进行了一折管稳态展开力矩特性实验研究,研究了不同内压、管径、展开角度和充气管材料等因素对展开力矩的影响,并将实验结果与理论模型进行对照,验证了改进的非线性铰链模型正确性。在上述改进的非线性铰链模型基础上,基于伪刚体运动理论建立了充气管控制展开动力学模型,并利用该模型计算不同控制方式对展开动力学特性影响。进行了一折管瞬态展开动力学特性实验研究,研究了粘扣和弹簧这两种控制方式对充气展开过程的影响,并将实验结果与理论模型进行对照,结果表明所建立的控制展开动力学模型可以对施加控制的充气管展开过程进行有效预测。对充气管控制展开动力学特性进行了数值模拟。在控制体积法基础上,采用可断开非线性加载方式以模拟粘扣的控制力,建立了在粘扣控制下的充气管Z型折叠的数值模型。利用所建立的数值模型,对充气管在粘扣或弹簧控制下的展开动力学特性进行了分析,研究了粘扣剥离力,弹簧弹性系数和断裂伸长率及充气速率等对充气管展开动力学特性的影响规律,在此基础上,确立了充气管展开控制的初步方案,实现了充气管的平稳有序展开。

关键词：充气管展开动力学展开控制数值模拟

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充气管约束展开动力学特性研究

充气管约束展开动力学特性研究

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作者：王首骞哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

充气结构展开的平稳、可靠,需要添加约束对其进行控制,尤其是粘扣约束以其价格低廉、使用方便等优点,是充气结构施加约束的常见形式之一。充气管是各种充气结构的基本结构单元,对其进行添加约束的展开动力学研究是研究各种复杂充气结构... 详细信息

充气结构展开的平稳、可靠,需要添加约束对其进行控制,尤其是粘扣约束以其价格低廉、使用方便等优点,是充气结构施加约束的常见形式之一。充气管是各种充气结构的基本结构单元,对其进行添加约束的展开动力学研究是研究各种复杂充气结构展开技术的基础。本文针对施加粘扣约束充气管展开动力学特性进行研究,对复杂充气结构展开过程的控制具有重要的工程价值。对于粘扣约束模型的研究,现有层间约束失效模型存在缺陷:不能正确反映充气膨胀和粘扣剥离阶段充气管的力学行为。本文在层间约束失效模型的基础上,通过粘扣力学属性测量实验及粘扣剥离机理的分析,提出一种新的模拟粘扣约束的模型——弹性约束失效模型。此模型可以很好反映充气管膨胀阶段和粘扣剥离阶段的动力学特性,与原有模型相比计算更准确。根据粘扣力学属性测量实验和添加粘扣约束充气管展开实验的实验结果,验证了粘扣约束弹性约束失效模型的正确性,即利用粘扣约束弹性约束失效模型可以对添加粘扣约束的充气管展开过程进行模拟。基于粘扣弹性约束失效模型和控制体积法建立了添加粘扣约束的Z型折叠1折充气管有限元模型,利用LS-DYNA软件计算并分析了粘扣布置方式、粘扣面积、粘扣剥离强度和组合粘扣变量对充气管展开动力学特性的影响,得到了充气管展开顶端中点Z向位移、展开整体速度、展开整体加速度等动力学因素对展开过程的影响规律。结果表明:采用粘扣纵向多段布置方式、粘扣布置面积较大且剥离强度较大时,充气管展开过程最稳定。对于组合粘扣布置方式,采用由充气管展开端至充气管折叠处粘扣剥离强度依次减小布置方式的充气管,展开过程最稳定。

关键词：充气管展开动力学粘扣约束弹性约束失效模型

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充气管结构的承载能力分析

充气管结构的承载能力分析

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作者：杜振勇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

空间充气展开结构具有发射体积小、重量轻、可靠性高、造价低等突出优点,在大型空间展开结构如大型空间天线、太阳帆等领域有着广阔的应用前景。充气管作为空间充气展开结构的基本承力单元,研究其承载能力是十分必要的。本文从理论模型... 详细信息

空间充气展开结构具有发射体积小、重量轻、可靠性高、造价低等突出优点,在大型空间展开结构如大型空间天线、太阳帆等领域有着广阔的应用前景。充气管作为空间充气展开结构的基本承力单元,研究其承载能力是十分必要的。本文从理论模型、数值模拟和试验分析等方面,重点研究充气薄膜管在承载过程中的屈曲行为,并研究了充气压力对充气管抗轴向压缩和弯曲载荷能力的影响。利用薄膜理论建立了充气薄膜管局部屈曲的预测模型,得到了薄膜管临界皱曲载荷和极限载荷的预报模型;对充气薄膜管的弯曲行为进行了数值模拟,得到了不同充气压力下充气管的屈曲和极限载荷;建立了充气管弯曲承载能力分析的试验装置,得到了充气管弯曲承载能力和充气压力的关系。研究了充气管受轴向压缩时的理论分析模型,对充气管的轴向压缩特征屈曲进行了数值模拟,得到了充气管的特征屈曲模态,确定了特征屈曲载荷同充气压力的关系。提出了利用梁单元模拟充气管承载特性的有限元数值分析方法,建立了相关分析流程,该方法不仅能够引入充气压力对承载能力的影响,而且有助于解决充气桁架等复杂充气结构利用膜、壳单元分析时,计算量大,局部屈曲无法收敛等难题。分别采用壳和梁单元进行充气管的屈曲特性分析,计算结果表明梁单元的精度满足工程计算的要求。最后本文用梁单元法对充气桁架在不同载荷情况下、不同几何形状、不同充气压力下的屈曲特性进行了分析,确定了充气桁架承载能力的变化规律。本文研究的分析方法和分析结果对充气结构的设计提供依据。

关键词：空间充气展开结构承载能力充气管屈曲压力

来源：评论

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薄膜材料充气管弯曲特性及充气展开过程研究

薄膜材料充气管弯曲特性及充气展开过程研究

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作者：刘晓峰哈尔滨工业大学

学位级别：博士

针对已有的充气管挠曲研究中没有考虑管截面弯曲变形的不足,进行了弹性薄膜充气管弯曲截面变形以及考虑截面变形情况下的挠曲特性研究.将制造充气管的弹性薄膜材料看作Varga材料,基于这种材料的应变能函数,以及松弛应变能函数和张力场理... 详细信息

针对已有的充气管挠曲研究中没有考虑管截面弯曲变形的不足,进行了弹性薄膜充气管弯曲截面变形以及考虑截面变形情况下的挠曲特性研究.将制造充气管的弹性薄膜材料看作Varga材料,基于这种材料的应变能函数,以及松弛应变能函数和张力场理论,得到了不同轴线弯曲曲率时的充气管截面形状和截面上的褶皱分布.根据该研究结果以及Brazier效应,对不同截面形状、不同截面褶皱区域大小时的弯曲力矩值进行了分析,建立了弯曲力矩与截面褶皱分布之间的关系曲线,并将该曲线与文献中的结果进行了比较和分析.在此基础上,建立了充气管的挠曲方程.最后通过充气管的弯折实验研究,分析了充气管的后挠曲现象.进行了V形折叠充气管的充气展开特性实验研究.设计了一个展开导轨,可以有效的消除重力产生的摩擦力对展开过程的影响.研究了不同充气速率及不同初始展开角度下,充气管在充气展开过程中的宏观行为、展开加速度变化特性,以及折叠部位附近的气压变化特性.提出了充气展开过程中的展开两段性、等压膨胀等概念,并对展开过程中折叠部位附近的气压波动现象进行了分析.为充气管的充气展开模拟打下了基础.建立了充气管在展开过程中管内气压的理论预报模型,并着重对折叠部位附近的气压变化特性进行了分析.基于Fay和Steel对充气管弯折变形的研究,确立了充气管弯折时变形部分体积与折角之间的关系.将充气管的展开过程看成弯折过程的镜像过程,并将气体在充气管内的流动简化为可压缩流体的一维定常流动,建立了充气展开过程中的管内气体流动模型.最后,将弯折变形部分体积与折角之间的关系应用到气体流动模型的分析结果中,研究了折叠部位的体积变化对该部位附近气压变化的影响.采用凯恩方法,建立了Z形折叠充气管的多体系统模型.将前章建立的气压预报模型应用到该多体模型中,克服了已有的多体模拟方法中对气压的定义粗糙的缺陷.应用该多体模型和气压预报模型,对V形折叠充气管的充气展开过程进行了模拟研究.将模拟结果与展开实验研究结果进行对比,发现两者吻合良好.在此基础上,通过设定充气质量流率分别为3E-4 kg/s、4E-4kg/s、5E-4 kg/s以及初始展开角度分别为40°、60°、80°,进行了充气管的展开动力学性能模拟研究,并对模拟得到的端部展开加速度结果进行了分析.

关键词：充气管挠曲气体动力学充气展开模拟多体系统

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空间折叠充气管展开过程数值仿真研究

空间折叠充气管展开过程数值仿真研究

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作者：展亚南南京航空航天大学

学位级别：硕士

空间充气展开结构凭借其折叠后体积小、重量轻、工作效率高的特点在空间任务中得到了广泛的应用,充气管是空间充气展开结构的基本构件及有效简化模型,掌握其充气展开动力学特性是空间充气展开结构的一项关键技术问题。针对空间充气展开... 详细信息

空间充气展开结构凭借其折叠后体积小、重量轻、工作效率高的特点在空间任务中得到了广泛的应用,充气管是空间充气展开结构的基本构件及有效简化模型,掌握其充气展开动力学特性是空间充气展开结构的一项关键技术问题。针对空间充气展开结构折叠建模时会不可避免地产生初始误差和网格畸变这一关键技术难题,本文比较了传统修正方法与初始矩阵修正法的修正特性,建立了充气管的Z型和卷绕折叠结构的初始矩阵修正模型,进行充气展开数值计算与其动力学规律的分析研究,证明了初始矩阵修正法可以保证结构数值模型良好的网格质量,提高数值计算的准确性,发现Z型折叠管的折叠“阻滞”作用较卷绕折叠管明显,重力环境会增加充气展开过程的不稳定性,充气速率先大后小可以获得较好的充气展开效果。大长径比Z型折叠管在充气展开过程中会出现互相挤压、纠结缠绕等无序充气的问题,为控制充气管展开过程的有序性和稳定性,提出了采用节点对的约束失效模拟其阻尼控制展开过程的方法,建立数值计算模型并进行充气展开数值计算,发现阻尼控制可以有效解决细长Z型折叠管的无序充气问题,充气速率越大,层间约束完全失效时间越短,合适的约束力能够保证阻尼控制充气展开过程的有序性和稳定性。充气式太阳能阵列系统由于结构复杂,本文对其进行结构简化建模并开展充气展开过程数值计算,证明了阻尼控制展开方法模拟复杂柔性组合结构的可行性,数值结果可为充气式太阳能阵列系统空间试验提供参考。

关键词：充气管折叠建模初始矩阵修正阻尼控制约束失效太阳能阵列数值仿真

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充气管系列型谱

充气管系列型谱

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标准类型：行业标准

充气管系列型谱

标准号: SJ/Z 732-1973

充气管系列型谱

关键词：充气管系列型谱

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一种防爆SF6电流互感器充气管的研发

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机电信息 2019年第21期 29-29,32页

作者：徐铭涛广东电网有限责任公司茂名供电局

为防止SF6电流互感器带电充气过程中充气装置爆裂后,SF6气体从电流互感器中泄漏出来,研制了防爆SF6充气管,现介绍该充气管的结构特点。

关键词： SF6气体单向阀充气管

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