充气结构由于其超轻、可高度折叠的独特优势,在航天航空领域富有良好的应用前景,针对这类结构的应用特点,充气结构的振动分析、充气展开动力学、冲击动力学是其不可避免要解决的关键动力学问题。本项目以富有代表性的充气结构为研究对象,采用数值仿真与实验验证相结合手段,重点开展四个方面的研究一 研究了织布的起皱行为对结构刚度和承载能力的影响,建立了充气支撑结构的的非线性静力行为;二开展了充气悬臂结构的振动特性分析,并进行了试验研究;三 分别采用控制体积算法和任意欧拉拉格朗日算法,建立了滚转折叠软管、Z型折叠软管和伸缩型折叠软管的展开仿真方法,并与相关试验结果对比,验证了算法的准确性;三 从能量守恒和热力学基本方程出发,计入气囊织布弹性势能的影响,建立了缓冲气囊的物理方程,并给出相应数值分析方法,并应用该方法就排气型气囊和组合式气囊的缓冲特性进行了深入研究,并用缓冲试验进一验证了研究结论的正确性。相关研究成果对于推进充气类结构在航空宇航领域的实际应用,提供了富有价值的技术储备。
英文主题词inflatable structure, deployment dynamics, impact, soft landing airbag