基于薄膜带材卷绕成型的空间管材制备设备设计与分析

本文提出了一种基于热塑性树脂薄膜带材的空间管材卷绕成型方法,并针对卷绕制备管材装置展开设计与试验研究。通过理论分析、结构设计与仿真分析,验证了装置的在轨可行性。从弹性杆截面刚度理论出发,对杆件力学性能进行等效计算,利用ANSYS对圆管截面成型进行静力学分析,设计了适用于卷绕成型的模具结构;基于薄壳理论,建立了薄膜带材的等效模型与卷绕刚度理论模型,分析卷绕薄壁圆管的力学特点,并通过两参数模型计算圆截面管件的关键参数;通过ABAQUS搭建有限元模型,对卷绕成型过程进行动力学仿真分析;设计并开发了一套多模块集成的卷绕成型装置原理样机。