月壤填充式折展舱壁仿生结构拓扑优化研究

作     者：徐钊 肖立平 王守一 赵海峰 XU Zhao;XIAO Liping;WANG Shouyi;ZHAO Haifeng

作者机构：中国科学院大学航空宇航学院 中国科学院空间应用工程与技术中心太空应用重点实验室 

基　　金：中国科学院科技创新项目(JCPYJJ-22002) 

出 版 物：《华中科技大学学报(自然科学版)》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年第52卷第8期

页      码：41-47页

摘      要：为提高大型空间结构建造效率、降低发射成本，基于月壤填充加固理念提出一种树叶仿生式折展舱结构及相应的拓扑优化设计方法，实现可折展太空舱的加筋构型优化.参考树叶的叶脉分布原理进行仿生流线型加筋构型设计，利用月壤对折展舱板壳内部进行填充，实现加筋强化.基于Mohr-Coulomb本构模型拟合月壤材料的力学参数，以结构刚度、稳定性及质量为优化变量，构建折展舱面板结构的多目标优化模型并进行求解.分析结果表明：在月球重力作用下，舱体折展比约为5.7，结构应变能、自然频率与总质量之间通过多目标优化实现综合性能最优构型设计.对于应变能与自然频率的加权总目标，当权重0≤w≤0.08时，40%月壤体积分数结构最优，当0.08更多还原AbstractFilter( ChDivSummary , ChDivSummaryMore , ChDivSummaryReset );

主 题 词：月壤填充 折展结构 拓扑优化 仿生式设计 薄壁加筋结构 原位资源利用 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070401[070401] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13245/j.hust.240768

馆 藏 号：203128780...