摘要：针对四旋翼无人机实现轻量化和提升力学性能的需求,提出一种连续纤维增材制造工艺和拓扑优化构型设计相结合的方法。首先基于复合丝材制备工艺,以连续碳纤维为增强材料,短切碳纤维填充尼龙为基体材料,通过熔融沉积成型制得复合材料样件,研究成型方向、纤维分布区域和成型路径方式对样件力学性能影响,得到连续碳纤维复合材料的最佳工艺参数为平放打印、纤维层均匀间隔分布和0°成型路径。其次,利用拓扑优化技术对承载能力最弱工况下的四旋翼无人机重新设计,优化后模型的质量比优化前减轻了48%。再结合最佳工艺参数制备不同连续纤维体积分数的四旋翼无人机样件进行压缩性能测试,结果表明连续纤维体积分数为35%时,可在较低成本下提高样件的力学性能。

摘要：目前连续纤维增强树脂的复合材料在FDM 3D打印技术上的应用发展迅速,但连续纤维材料层和树脂基础材料层两种不同材料的打印层间连接界面的孔隙率大导致打印件整体性能低。针对连续纤维与树脂基础材料由于不同材料差异导致层间黏结差的问题,笔者提出通过在3D打印机喷头上附加辊压辅助装置对打印层面逐一进行机械压实的方法来进一步提高连续纤维增强热塑性聚合物基高性能复合材料打印件的性能。采用正交实验法对比了试验刚性辊压轮作用于打印件成形表面时的不同辊压速度和相较于打印层面不同下压高度等参数的影响。为提高辊压实验的正确性,首先针对辊压速度和下压高度选定了9组不同参数的辊压过程进行仿真,通过数值模拟得出辊压装置最佳下压高度为0.03 mm,辊压速度4 mm/s。然后开发了相应的硬件和软件,包括双喷头与辊压装置的连接机构、辊压轨迹规划与控制算法等,最后通过实际打印模型样件测试验证了连续纤维增强复合材料3D打印零件通过实时辊压来提升性能方法的可行性。

摘要：随着空间技术需求的不断增多,传统的单层卫星星座组网模式,由于其结构简单,在未来空间技术的发展中受到限制.近年来,采用多层卫星进行星座组网受到业界的普遍关注.鉴于多层卫星星座模型的优点,设计了一种新的基于GEO/MEO/LEO的三层卫星星座模型.本模型充分结合高、中、低轨道各自的优势,以尽量少的卫星数量实现了对地球的全面覆盖,较之传统单层模型更为立体化.最后,通过STK和MATLAB对所提出的多层卫星星座组网模型进行了数字化仿真,从星间链路的长度、链路通信俯仰角以及方位角等方面进行了对比和分析,验证了本模型的合理性和有效性.