太阳翼基板侧埋件热变形分析

张跃峰 周琳贇 沈 辉 肖海刚 张萌根 梁旭豪 刘立志

太阳翼基板侧埋件热变形分析

张跃峰 周琳贇 沈 辉 肖海刚 张萌根 梁旭豪 刘立志

（上海复合材料科技有限公司，上海 201112）

以某型号碳纤维/铝蜂窝太阳翼基板的金属埋件安装结构为研究对象，通过建立碳纤维/铝蜂窝太阳翼基板模型，采用有限元分析方法仿真金属埋件部位在高低温交变条件下的热应力和热应变，分析金属埋件部位的受力情况。通过开展试验，验证仿真分析的正确性，为后续新产品结构设计、生产工艺控制提供数据支撑。

碳纤维/铝蜂窝；太阳翼基板；热应力；热应变

1 引言

碳纤维/铝蜂窝复合材料以其较高的比强度、比刚度大、重量轻、隔热抗振、较好的抗疲劳特性等优异性能，在航天器舱板结构、设备支架、太阳翼基板等方面得到广泛应用[1～4]。而采用碳纤维-铝蜂窝夹层结构的太阳翼刚性基板因其结构较为简单，工艺较为成熟，目前已广泛使用在卫星中[5]。作为卫星上的舱外零件，直接遭受着来自空间的高辐射、低真空、温度等环境因素的影响，其极限工作温度范围可至-160～+125℃[6]，恶劣的工作温度对产品结构、材料都提出极高要求，对产品结构产生复杂影响。

丁延卫[5]以某卫星的碳纤维/铝蜂窝太阳翼基板为对象，研究了高温和低温状态下太阳翼基板的热变形；单庆布[7]研究了全炭纤维复合材料蜂窝夹层结构的热变形及静力变形；而针对蜂窝夹层结构局部的研究相对较少。

图1 侧埋件结构图