| 对角受拉方膜褶皱变形幅值的理论预测及实验验证 |
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| 引用本文： | 曹进军,张卉婷,张亮,彭福军,恽卫东.对角受拉方膜褶皱变形幅值的理论预测及实验验证[J].力学学报,2019(5). |
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| 作者姓名： | 曹进军 张卉婷 张亮 彭福军 恽卫东 |
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| 作者单位： | 重庆大学航空航天学院工程力学系非均质材料力学重庆市重点实验室;西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室;上海宇航系统工程研究所 |
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| 摘 要： | 柔性薄膜结构广泛应用于航天飞行器的关键部件.形面平整度是影响薄膜结构性能的主要因素之一.褶皱幅值是评价薄膜反射面天线形面平整度的重要指标.褶皱幅值的大小与垂直于褶皱方向的横向应变密切相关.本文基于薄板稳定性理论,针对对角受拉方形薄膜建立了一个能够准确预测其褶皱变形幅值的理论模型.该模型考虑了横向拉伸力对薄膜变形的影响,将垂直于褶皱方向的位移分解为由泊松效应造成的横向收缩位移、由面外变形造成的褶皱位移以及由横向拉伸力造成的拉伸位移三个部分,重新推导了褶皱幅值的理论公式.基于数字图像相关技术,对受拉方形薄膜进行了散斑实验测试.利用双目视觉三维测量系统,测量了方形薄膜的三维位移场,获得了薄膜的三维变形形貌和褶皱波形图,研究了褶皱幅值与拉伸载荷之间的非线性关系.与已有理论模型相比,该模型进一步提高了褶皱幅值的计算精度,与实验结果吻合良好.本文呈现的理论研究可为精确数值模型的建立及算法实现提供有意义的指导.
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