中科院研发“太空卷纸术” 破解太阳帆收纳难题

早已经公开的中科纸术太阳帆技术作为低成本、长寿命的院研航天器，被视为人类探索太阳系外的发太帆收潜力载体，但其超大面积帆面的空卷支撑结构需同时满足“高收纳比”和“可靠展开”的矛盾需求。

中国科学院沈阳自动化研究所的破解最新研究，为这一难题提供了突破性解决方案。太阳题

科研团队研制出小尺寸截面、纳难轻质高刚度的中科纸术可展收复合材料伸展臂（DCB），并建立了精准的院研力学分析模型。

团队在经典薄壁梁理论基础上引入非线性修正项，发太帆收首次完整描述了臂杆从初始状态到压平、空卷卷绕的破解全过程变形，重点考虑了材料中性轴拉伸、太阳题曲率变化及接触摩擦等关键因素。纳难

通过高精度数值模拟，中科纸术研究揭示了卷收过程的力学规律：卷收过渡区为应力“热点”，最大应力集中于下层结构最外层侧弧拐点；下层应力普遍高于上层，外层材料承受应力远大于内、中层，而中层因厚度优势展现更稳定的承载性能。

为验证理论，团队搭建专属实验平台，测量不同卷收角度下的应变值和扭矩。结果显示，实验数据与理论预测及仿真结果高度吻合，证实了模型有效性。

该研究为未来设计和优化此类高性能、高收纳比的太空可展开结构提供了重要的理论依据和设计指导。

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