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一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构制造技术

技术编号:37860070 阅读:28 留言:0更新日期:2023-06-15 20:50
本发明专利技术涉及一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,包括两根具有相同几何构型的复合材料薄壳、设于两根复合材料薄壳之间的至少两根硬质辐条,至少两根硬质辐条沿复合材料薄壳的轴线方向并排间隔分布,复合材料薄壳的截面呈圆弧状,两根复合材料薄壳对称分布在硬质辐条的两侧,两根复合材料薄壳以硬质辐条的长度为间距且凹面相对设置,硬质辐条垂直于复合材料薄壳轴线,硬质辐条的端部固定在复合材料薄壳的凹面。本发明专利技术采用复合材料制备的双稳态扭转结构具有轻质高强、结构形式简单、扭转变形量大和耐疲劳性好等优点,其双稳态特性使结构无需持续能量输入即可实现重复稳定扭转大变形,在航空航天扭转机构、能量收集系统等方面具有较高应用价值。具有较高应用价值。具有较高应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构


[0001]本专利技术涉及一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构。

技术介绍

[0002]扭转作为结构构件受力的基本形式之一,在自然界和日常生活中十分常见。现有的扭转结构多为金属铰链和刚性连杆结构,结构复杂笨重,且需要定期润滑维修。随着结构轻量化设计要求的不断提高,亟需设计一种轻质高强、结构简单的扭转结构。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构。
[0004]为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,包括两根具有相同几何构型的复合材料薄壳、设于两根复合材料薄壳之间的至少两根硬质辐条,至少两根硬质辐条沿复合材料薄壳的轴线方向并排间隔分布,所述复合材料薄壳的截面呈圆弧状,两根复合材料薄壳对称分布在硬质辐条的两侧,两根复合材料薄壳以硬质辐条的长度为间距且凹面相对设置,所述硬质辐条垂直于复合材料薄壳轴线,硬质辐条的端部固定在复合材料薄壳的凹面。
[0005]进一步的,双稳态扭转结构的体积收拢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,其特征在于:包括两根具有相同几何构型的复合材料薄壳、设于两根复合材料薄壳之间的至少两根硬质辐条,至少两根硬质辐条沿复合材料薄壳的轴线方向并排间隔分布,所述复合材料薄壳的截面呈圆弧状,两根复合材料薄壳对称分布在硬质辐条的两侧,两根复合材料薄壳以硬质辐条的长度为间距且凹面相对设置,所述硬质辐条垂直于复合材料薄壳轴线,硬质辐条的端部固定在复合材料薄壳的凹面。2.根据权利要求1所述的一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,其特征在于:双稳态扭转结构的体积收拢比达50%以上。3.根据权利要求1所述的一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,其特征在于:所述复合材料薄壳的展开截面圆心角为β,半径为r,长度为L,且满足:πr≤L,π6<β<2π

arcsin(d02r),其中:d0为硬质辐条的直径。4.根据权利要求1所述的一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,其特征在于:所述复合材料薄壳采用单向反对称铺层或平纹对称铺层方式,铺层角为α,其中:π6≤α≤π3。5.根据权利要求1所述的一种基于复合材料薄壳的双稳态扭转结构,其特征在于:所述复合材料薄壳的厚度δ与曲率半径r之比...

【专利技术属性】
技术研发人员:王冰徐彪关成龙赵陈敏钟舜聪
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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