Análisis de Simulación de Despliegue de Estructuras de Membrana Inspiradas en Hojas
Autores: Lin, Qiuhong; Jia, Wenwen; Wu, Huiying; Kueh, Ahmad B. H.; Wang, Yutao; Wang, Kexin; Cai, Jianguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de Simulación de Despliegue de Estructuras de Membrana Inspiradas en Hojas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estructuras de membrana desplegables
Aplicaciones de ingeniería
Aeroespacial
Despliegue de envoltura
Análisis de simulación
Patrones inspirados en hojas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras de membrana desplegables han recibido una amplia atención en muchas aplicaciones de ingeniería, como el ámbito militar, aeroespacial y de aviación. Sus propiedades de ligereza y alto ratio de almacenamiento cumplen exactamente con los requisitos para el aeroespacial. En este artículo, se analizan mediante simulación los despliegues de envoltura de estructuras de membrana inspiradas en hojas para una mejora prospectiva. Se investigan y discuten tres patrones inspirados en hojas desde las perspectivas de los principios de diseño de papel y el proceso de despliegue correspondiente. Se establece un sistema de evaluación del rendimiento del despliegue según los factores que afectan el rendimiento de trabajo, incluyendo el estrés máximo, la fuerza de impulso, la energía de deformación máxima, el índice de suavidad y la altura máxima de plegado, basado en los resultados del análisis de simulación. Luego, se lleva a cabo una comparación entre los tres patrones basada en el sistema de evaluación del rendimiento del despliegue. Además, se encuentra que agregar pliegues reduce la altura plegada, pero el rendimiento de desarrollo empeora. Hay un equilibrio entre el ratio de plegado y el rendimiento de desarrollo cuando se añaden pliegues adicionales. Los resultados pueden proporcionar sugerencias útiles para el diseño de estructuras de despliegue en envoltura.
Descripción
Las estructuras de membrana desplegables han recibido una amplia atención en muchas aplicaciones de ingeniería, como el ámbito militar, aeroespacial y de aviación. Sus propiedades de ligereza y alto ratio de almacenamiento cumplen exactamente con los requisitos para el aeroespacial. En este artículo, se analizan mediante simulación los despliegues de envoltura de estructuras de membrana inspiradas en hojas para una mejora prospectiva. Se investigan y discuten tres patrones inspirados en hojas desde las perspectivas de los principios de diseño de papel y el proceso de despliegue correspondiente. Se establece un sistema de evaluación del rendimiento del despliegue según los factores que afectan el rendimiento de trabajo, incluyendo el estrés máximo, la fuerza de impulso, la energía de deformación máxima, el índice de suavidad y la altura máxima de plegado, basado en los resultados del análisis de simulación. Luego, se lleva a cabo una comparación entre los tres patrones basada en el sistema de evaluación del rendimiento del despliegue. Además, se encuentra que agregar pliegues reduce la altura plegada, pero el rendimiento de desarrollo empeora. Hay un equilibrio entre el ratio de plegado y el rendimiento de desarrollo cuando se añaden pliegues adicionales. Los resultados pueden proporcionar sugerencias útiles para el diseño de estructuras de despliegue en envoltura.