变形蜂窝结构的力学设计与可变形蒙皮结构应用

本文深入探讨了"可变形蜂窝结构设计与力学分析"这一主题，由作者尹维龙主导，他在哈尔滨工业大学航天学院及特种环境复合材料技术国防科技重点实验室担任副教授。研究聚焦于变形蜂窝与柔性基体的复合在可变形蒙皮结构中的关键角色，这是一种未来飞行器结构设计的重要趋势。尹维龙利用梁理论为基础，推导出了可变形蜂窝结构在受到水平拉力作用时，其轴向形变量的解析表达式，这为理解和控制此类结构的变形提供了理论框架。 作者首先考虑了设计中必不可少的参数——蜂窝角，通过结合形变量、材料的弹性极限和弹性模量的要求，他确定了一个合理的蜂窝角取值范围。这一研究发现，蜂窝角的设计空间与材料的弹性特性密切相关，弹性极限与弹性模量的比例直接影响结构的变形性能。通过与有限元方法的计算结果进行对比分析，文章验证了解析解与数值模拟的准确性，强调了理论分析在实际设计中的实用价值。 文章进一步提出，根据不同的设计需求，可以采用相同材料实现不同形变量、采用相同蜂窝形状但实现不同形变量，或者即使是相同材料和蜂窝形状也能得到不同形变量的结果。这些结构设计方案对于优化变体飞行器的轻量化、刚度调节以及整体性能具有重要意义。 研究成果对于可变形蒙皮结构的设计者来说，提供了宝贵的理论指导和技术支撑，有助于他们更有效地开发出适应性强、性能优越的新型结构。此外，该研究还被归类为"变体飞行器"、"蜂窝结构"、"梁模型"、"蜂窝角"以及"有限元模型"等多个领域的前沿课题，对于推进相关领域的学术研究和工程实践具有重要价值。