机械工程学报

作者：田大可, 薛景赛, 崔锡赫, 史创, 金路, 张立永

单位：1. 沈阳建筑大学机械工程学院 沈阳 110168;2. 上海卫星工程研究所 上海 201109;3. 哈尔滨工业大学宇航空间机构全国重点实验室 哈尔滨 150001;4. 沈阳建筑大学土木工程学院 沈阳 110168

关键词：异形遮光罩,薄膜结构,Accordion折纸,展开过程,结构设计；

基金：国家自然科学基金联合基金(U2341237)、东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室研究基金(VCAME202207)、宇航空间机构全国重点实验室开放课题和辽宁省教育厅基本科研项目(LJ222410153096, JYTMS20231592)资助项目。

为满足空间光学系统用遮光罩结构大型化、复杂化、高收纳率的发展需求，提出一种大尺度异形可展开遮光罩薄膜结构。首先，根据光学系统遮光要求，研究了可展开遮光罩结构的总体设计方案。其次，基于Accordion(手风琴)折纸原理，开展了遮光罩薄膜结构折叠方案设计，建立了不规则多边形柱状折叠结构参数化数学模型。再次，采用ABAQUS仿真软件建立了薄膜结构展开过程仿真模型，分析了展开过程中应力的变化规律。最后，研制了缩比原理样机，并进行了展开功能试验。仿真及试验结果表明：所设计的遮光罩结构能够顺利完成展开动作，薄膜与可展开支撑机构无干涉，且展开过程无卡顿，薄膜未发生撕裂破坏现象。研究成果可为其他航天器遮光罩结构设计与研究提供一定的借鉴与参考。

来源：2025年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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