本发明专利技术公开了一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，包括薄膜单元和折展支撑机构，其中薄膜单元为正六边形结构，采用多蜂巢折纸构型，具有折叠状态和展开状态，薄膜单元的多蜂巢折纸构型是通过折痕形成若干个六边形单元、矩形单元和三角形单元，多蜂巢折纸构型的中心为一个中心六边形单元，中心六边形单元各边连接矩形单元向外辐射，相邻矩形单元之间由若干小三角形连接；所述折展支撑机构具有中心六边形框架和6根支撑条，6根支撑条呈六角状辐射，与正六边形薄膜单元的各对角线重合；折展支撑机构与薄膜单元形成一体结构，折展支撑机构可控制薄膜单元在折叠状态和展开状态之间进行结构变换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天器和空间操控，尤其是一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，可以应用于航天器中大型平面如：太阳帆、天线、反射器等设备。
技术介绍
1、空间可展单元是航天器执行在轨任务的重要载荷。随着空间任务的复杂化和多元化，太阳帆、天线、反射器等设备口径大小的需求迅速增加。但由于火箭整流罩空间限制与航天器本体结构约束，现有空间可展单元的折展比受到限制。因此需要提高折展单元的折展比，并保证入轨后折展单元展开的稳定性要求。而基于折纸原理的大折展比设计与形状记忆材料的自主可重构技术能够为空间可展单元的设计提供新思路。
2、现有的空间可展单元存在以下不足：
3、（1）使用环形桁架展开，其结构体积大，桁架的刚性铰和刚性杆在展开过程中冲击大，对薄膜单元强度要求高；
4、（2）需要依赖卷轴式伸杆薄膜单元系统连接机构收纳、释放，机构空间占比大，且只能在单自由度上收放，阵面成形精度差；
5、（3）阵面只能保持为抛物面，不能进行较大的形状重构。
技术实现思路
>1、针对现有技术存本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，所述变结构折纸系统包括薄膜单元和折展支撑机构，其中：
2.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，薄膜单元中，六边形单元、矩形单元和三角形单元的几何参数设定条件如下：六边形单元为正六边形，六边形单元的边长等于矩形单元的宽，矩形单元的长等于六边形单元边长的倍，三角形单元的边长对折点处的四个角均为45°。
3.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，所述多蜂巢折纸构型使得正六边形的薄膜单元在展开状态为平面状态，在折叠状态为三维台面结构，台面内侧...
【技术特征摘要】
1.一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，所述变结构折纸系统包括薄膜单元和折展支撑机构，其中：
2.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，薄膜单元中，六边形单元、矩形单元和三角形单元的几何参数设定条件如下：六边形单元为正六边形，六边形单元的边长等于矩形单元的宽，矩形单元的长等于六边形单元边长的倍，三角形单元的边长对折点处的四个角均为45°。
3.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，所述多蜂巢折纸构型使得正六边形的薄膜单元在展开状态为平面状态，在折叠状态为三维台面结构，台面内侧是由若干六边形单元紧密排列形成的抛物面，实现了折纸系统从平面状态向抛物面的重构。
4.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，所述折展支撑机构包括互相连接并可折叠和展开的若干个六边形框架和矩形框架；相邻框架之间通过形状记忆作动器连接并实现折叠和展开动作；矩形框架与六边形框架分别对应薄膜单元上相应形状的折痕，形状记忆作动器安装于折痕下方，矩形框架与六边形框架对其上方薄膜单元提供支撑，通过形状记忆作动器的弯折来驱动各个框架和薄膜单元的弯折。
5.根据权利要求4所述的一种基于形状记忆材料的空间变结构折纸系统，其特征在于，所述形状记忆作动器包括上表面电热膜、上表面形状记忆材料层、下表面电热膜、下表面形状记忆材料层、隔热测弯层和控制器；隔热测弯层由隔热材料包裹应变片，能够隔绝上下层加热的互相影响，并测量作动器弯曲的角度以便于...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙冲，吴君豪，张翔，付康佳，吴雪松，张琦，余孙全，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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