[发明专利]一种由多稳态曲梁智能驱动展开的太阳帆

摘要

一种由多稳态曲梁智能驱动展开的太阳帆，涉及一种太阳帆。四根伸展臂以支撑轴为中心呈十字形排布进行铰接，四个复合型负刚度单胞组合固定成复合型负刚度蜂窝结构，八个复合型负刚度蜂窝结构固定围合为正八边形组成伸展臂单体，多个伸展臂单体沿轴向固定组成伸展臂，四个帆面设置在四根伸展臂之间，帆面的直角顶点与支撑轴侧壁固接，帆面的两个锐角顶点与对应的伸展臂外端固接，支撑轴上下两端分别固定有上压缩装置及下压缩装置，伸展臂、上压缩装置及下压缩装置均通过温度控制实现轴向伸展。可以通过温度控制实现二阶段智能展开，具有形状记忆功能，能够实现多个稳态，可靠性强、保型好、稳定性强。

主权项

1.一种由多稳态曲梁智能驱动展开的太阳帆，其特征在于：包括支撑轴(12)、上压缩装置(15)、下压缩装置(16)、四个帆面(14)以及四根伸展臂(11)，所述四根伸展臂(11)以支撑轴(12)为中心呈十字形排布，且每根伸展臂(11)内端与支撑轴(12)侧壁中间铰接，伸展臂(11)包括若干复合型负刚度单胞(1)，所述复合型负刚度单胞(1)包括曲梁结构(1‑1)及三个支撑结构(1‑2)，所述曲梁结构(1‑1)采用含增强纤维的形状记忆聚合物，所述支撑结构(1‑2)采用尼龙，三个支撑结构(1‑2)分别与曲梁结构(1‑1)中间及两端垂直固定为一体，位于两端的两个支撑结构(1‑2)位于同侧并与位于中间的支撑结构(1‑2)对向设置，曲梁结构(1‑1)两侧对称设置有两个刚性块(1‑3)以改变横截面尺寸，每四个复合型负刚度单胞(1)组合固定成复合型负刚度蜂窝结构(2)，所述复合型负刚度蜂窝结构(2)的四个复合型负刚度单胞(1)两两相对之后单侧贴靠固定形成横竖双向对称的日字形结构，每相对的两个复合型负刚度单胞(1)的曲梁结构(1‑1)中间固定有弹簧(2‑1)，每八个复合型负刚度蜂窝结构(2)环向单侧首尾依次固定围合为正八边形组成伸展臂单体(3)，多个所述伸展臂单体(3)沿轴向依次固定组成伸展臂(11)，所述四个帆面(14)均采用薄膜材料并制为等腰直角三角形，四个帆面(14)分别设置在四根伸展臂(11)之间，每个帆面(14)的直角顶点与支撑轴(12)侧壁对应位置固接，每个帆面(14)的两个锐角顶点分别与对应的两根伸展臂(11)外端固接，所述支撑轴(12)上下两端分别固定有上限位板(12‑1)及下限位板(12‑2)，所述上压缩装置(15)及所述下压缩装置(16)与伸展臂(11)结构相同并分别间隔套设在支撑轴(12)侧壁上下两端，上压缩装置(15)与所述上限位板(12‑1)固接，下压缩装置(16)与所述下限位板(12‑2)固接，伸展臂(11)、上压缩装置(15)及下压缩装置(16)均通过温度控制实现轴向伸展。