气固耦合作用下空间折叠薄膜管的充气展开动力学研究

项目名称： 气固耦合作用下空间折叠薄膜管的充气展开动力学研究

项目编号： No.10902032

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 卫剑征

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 18万元

中文摘要： 充气展开结构在实现空间结构的大型化和轻量化中起到重要的作用，而折叠薄膜管的气固耦合作用对充气展开动力学有着本质的影响。为了空间折叠薄膜管能更好地应用，就迫切需要建立完整的理论体系与实验方法来描述气固耦合作用下展开动力学过程。本项目主要采用任意拉格朗日欧拉描述方法，建立空间折叠薄膜管充气展开过程中的气固耦合系统动力学模型。采用算子分裂算法，解决空间折叠薄膜管充气展开过程中大位移、小应变耦合界面的非线性气固耦合问题；并构建等效微重力实验系统，研究充气速率、展开端的惯性质量、几何尺寸以及初始折叠角度等不同因素对折叠薄膜管展开动力学的影响规律。研究成果将揭示空间充气展开结构在充气展开过程中的气固耦合机理，实现对充气展开结构在空间充气展开过程的精确控制。

中文关键词： 气固耦合；薄膜；展开；动力学；充气

英文摘要：

英文关键词： fluid-structure interaction；membrane；deployment；dynamics；inflatable