基于多稳定格子结构的变形结构设计与分析

变形结构（Morphing Structures）指可以大幅改变几何形状，以满足或提升某些功能的一种结构，是智能飞行器的重要技术与基础。传统的变形结构主要以内部骨架带动柔性蒙皮来实现大幅形状变化。本研究提出了本身既可以作为蒙皮，又有一定刚度（具备一定的骨架功能），同时还具有多稳定构型特点的一种新型变形结构，在智能飞行器结构与空间展开结构等领域具有良好的应用前景。在双稳定复合材料层板基础上，提出了具备三种稳定构型的多稳定格子结构单元概念，并以此设计和构建由n*n个格子结构单元组成的多稳定波纹形结构，该结构有超过2的n次幂个稳定形状。本项目将考虑几何非线性和多稳定的分叉问题，结合实验研究，建立和发展三稳定的格子结构单元力学行为预报和分析方法，建立和发展多稳定波纹形结构的设计理论与方法，建立载荷与不同构型关联的理论模型,为此多稳定结构在变形飞行器结构上的应用奠定理论基础，提供设计与分析方法