碳纖維復(fù)合材料反射鏡面板的鋪層設(shè)計

 
      從剛度設(shè)計的角度出發(fā)，利用有限元法對用于某空間光學(xué)系統(tǒng)的碳纖維復(fù)合材料反射鏡面板的鋪層進行設(shè)計。通過對角度相間步長為15°的鋪層所制作的各種面板進行靜力學(xué)分析，得出了在相同載荷的作用下，采用[0°/60°／- 60°]。的鋪層形式的反射面板產(chǎn)生的變形最小的結(jié)論，進而提出了在使用碳纖維復(fù)合材料制作空間光學(xué)反射鏡時，反射面板鋪層設(shè)計的一般方法，可以對碳纖維復(fù)合材料反射鏡的制作提供一些參考。

       隨著空間光學(xué)的發(fā)展和復(fù)合材料在宇航中的廣泛應(yīng)用。也引發(fā)了世界各國的科研工作者對使用復(fù)合材料來制作輕量化空間光學(xué)反射鏡鏡體的探索，并己取得了重大的成就，尤其以碳纖維復(fù)合材料反射鏡制造技術(shù)的發(fā)展最為迅速，成績亦最為顯著。輕量化反射鏡鏡體主要有夾層式、開放式和半開放式三種形式的結(jié)構(gòu)，其中夾層結(jié)構(gòu)是一種最有優(yōu)勢的結(jié)構(gòu)。

       從反射鏡的功能角度看。保證鏡面的面形是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵所在，而對于具有夾層結(jié)構(gòu)形式的復(fù)合材料反射鏡來說，反射面板的力學(xué)性能，特別是鏡體的剛度將直接影響著鏡面面形，所以復(fù)合材料反射鏡反射面板的鋪層設(shè)計不但要遵循強度的設(shè)計原則。還更要遵循剛度的設(shè)計原則。本文主要用有限元法對蜂窩夾層結(jié)構(gòu)形式的碳纖維復(fù)合材料反射鏡面板在滿足一定的剛度條件的鋪層設(shè)計，并提出其設(shè)計的一般方法。

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