可展开薄膜结构折叠方式和展开过程研究

薄膜材料广泛运用于太空可展开航天器，薄膜的折叠和展开分析是其中的关键技术。从树叶的仿生学出发，提出薄膜结构的几种折叠方式。建立弹簧-质点系统描述薄膜材料，模拟薄膜结构的展开过程。薄膜展开过程中薄膜不可避免地发生自身的接触碰撞，提出了自接触对的判别准则，采用罚函数法有效地解决薄膜自接触问题。分析了三种折叠方式的薄膜的展开过程，并进行比较，叶外折叠方式和Miura折叠法比较适合平面薄膜的折叠。