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题名复合材料外骨骼关节一体化设计及力学行为研究
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作者
谢军虎
赵英豪
郝自清
陈磊
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机构
中国空空导弹研究院
北京理工大学宇航学院
.中科院力学所宽裕飞行工程科学与应用中心
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出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第7期49-60,共12页
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文摘
本文提出一种全新的结构-关节一体化构型方案,利用板壳的屈曲与后屈曲现象,设计了复合材料结构-关节一体化的基本构型,通过最小势能原理,推导了复合材料结构-关节一体化构型在弯曲过程中的回复弯矩,建立了一体化关节几何参数-材料力学性能参数与助力效果(回复力矩)之间的映射关系。采用非接触式全场变形测量系统,搭建了试验平台,验证了助力效果的理论结果,并结合有限元渐进损伤失效分析方法,研究了准静态折叠情况下复合材料结构一体化关节的力学行为与材料损伤演化模式,并进一步研究了不同几何参数对一体化关节稳定支撑和助力效果的影响。该探索性研究在满足无动力背负外骨骼结构-关节体系基本功能性需求的前提下,可大幅减少零件数量、减轻结构重量、降低产品的加工成本。
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关键词
外骨骼关节
复合材料
结构-关节一体化
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Keywords
exoskeleton joints
composite materials
structure joint integration
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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