论文摘要
复合材料薄壁圆管铰链在卫星天线、太阳翼等大型航天可展结构中具有广阔的应用前景,其结构参数设计极大地影响它在空间的工作性能。为提高复合材料薄壁圆管铰链的力学性能,首先建立复合材料卷尺弹簧的解析和有限元模型,分析其弯曲特性,进而建立复合材料薄壁圆管铰链的有限元模型并研究其折展和扭转特性,分析结构参数对铰链性能的影响规律。结果表明:增大开槽长宽比、减小铰链厚度直径比可以明显提高铰链的弯曲和扭转性能;选取铰链结构参数为设计变量,建立多目标优化数学模型,结合最优拉丁超立方试验设计方法,建立结构参数与铰链峰值弯矩、最大应力、扭转刚度之间的RBF神经网络代理模型,通过NSGA-Ⅱ遗传算法进行优化;优化结果表明:铰链的峰值弯矩提高44.8%,扭转刚度提高110%,同时质量下降20.4%,在提高复合材料薄壁圆管铰链力学性能的同时实现了轻量化,使得铰链机构的自驱动能力和自锁定能力有了全面的提高,为复合材料薄壁圆管铰链在空间可展开结构中的实际工程应用提供了理论依据。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 张赢杰,孙蓓蓓,王智磊,赵枝凯,陈夜
关键词: 复合材料薄壁圆管铰链,神经网络,遗传算法,多目标优化,空间可展结构
来源: 振动与冲击 2019年19期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 材料科学,机械工业
单位: 东南大学机械工程学院,上海卫星工程研究所
基金: 国家自然科学基金资助项目(51375086,U1664258,51575103)
分类号: TB33;TH131.7
DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.19.033
页码: 218-225+241
总页数: 9
文件大小: 1000K
下载量: 110
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标签：复合材料薄壁圆管铰链论文; 神经网络论文; 遗传算法论文; 多目标优化论文; 空间可展结构论文;