3D机织复合材料多向接头有限元分析.pdf

第２３卷第６期２０１５年１２月材料科学与工艺ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｌｌＶｏｌ２３ｌｌｌ６Ｄｅｃ．２０１５ｄｏｉ：１０．１１９５１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０２９９．２０１５０６０５３Ｄ机织复合材料多向接头有限元分析杨彩云１，马景祥２，马立３，刘雍１（１．天津工业大学纺织学部，天津３００３８７；２．新航集团巴山航空材料有限公司，河南新乡４５３０００；３．北京卫星制造厂，北京１００１９０）摘要：为了探究３Ｄ机织复合材料桁架接头的机械性能，采用有限元软件ＡＮＳＹＳ对３Ｄ机织复合材料多向接头所在桁架总体进行有限元模拟，模拟中根据纤维走向对多向接头不同轴向圆管建立相应坐标系，并赋予材料属性，使用ＭＰＣ多点约束法施加载荷．求解分析后结果表明：模拟结果与实测结果中最大应变的位置与数值基本吻合，确定了模拟的有效性；将最大应力与破坏应力对比发现接头在当前载荷下可能发生轻微破坏，破坏位置应位于副管顶部；通过模拟判断了实测中发生轻微响声的原因；将４种角联锁结构的多向接头模拟结果对比发现，带有衬经结构的复合材料为多向接头最佳材料．此次模拟补充了实测中无法得到的数据，为接头的优化设计和实际使用提供一定的帮助．关键词：３Ｄ；机织；复合材料；多向接头；有限元；应变中图分类号：ＴＢ３３２文献标志码：Ａ文章编号：１００５－０２９９（２０１５）０６－００２４－０５Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆ３ＤｗｏｖｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｊｏｉｎｔＹＡＮＧＣａｉｙｕｎ１，ＭＡＪｉｎｇｘｉａｎｇ２，ＭＡＬｉ３，ＬＩＵＹｏｎｇ１（１．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＴｅｘｔｉｌｅ，ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８７，Ｃｈｉｎａ；２．ＢａｓｈａｎＡｅｒｏＭａｔｅｒｉａｌＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ４５３０００，Ｃｈｉｎａ；３．ＢｅｉｊｉｎｇＳｐａｃｅｃｒａｆｔｓＣＡＳＴ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ３ＤｗｏｖｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｊｏｉｎｔｔｒｕｓｓｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｕｓｉｎｇｃｏｍｍｅｒｃｉａｌＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｉｍｉｎｇｔｏｅｖａｌｕａｔｅｉｔｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｘｉａｌｔｕｂｅｓｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｏｎｎｅｃｔｏｒｈａｓｉｔｓｏｗｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｆｉｂｅｒｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｍａｉｎｌｏａｄｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｊｏｉｎｔｓｍｉｇｈｔｓｕｆｆｅｒｗａｓａｓｃｅｒｔａｉｎｅｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｒｅａｌｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅ．ＴｈｅＭＰＣ⁃ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏａｐｐｌｙｌｏａｄ．Ｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｔｅｓｔｄａｔａ．′Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｔｒａｉｎｓｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｗａｓｂａｓｉｃａｌｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｗｉｔｈｆａｉｌｕｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｌｏａｄ，ｔｈｅｊｏｉｎｔｓｍａｙｂｅｄａｍａｇｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄａｍａｇｅｌｏｃａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｔｏｐｏｆｔｈｅｖｉｃｅｔｕｂｅ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｓｌｉｇｈｔｓｏｕｎｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｂｙｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆ⁃ｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｕｌａｒｉｎｔｅｒｌｏｃｋｊｏｉｎｔｓ，ｉｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｍａｔｅｒｉａｌｉｓｔｈｅｏｎｅｗｉｔｈｗａｒｐｓｔｕｆｆｅｒ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｎｄｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｊｏｉｎｔａｎｄｗｉｌｌｂｅｎｅｆｉｔｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：３Ｄ；ｗｏｖｅｎ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｊｏｉｎｔ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ；ｓｔｒａｉｎ收稿日期：２０１４－１０－３０．基金项目：国家自然科学基金项目（５１００３０７３）．作者简介：杨彩云—（１９５９），女，博士，教授．通信作者：杨彩云⁃，Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｃａｉｙｕｎ＠ｔｊｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．提高卫星、大型航天器等承力结构的有效载荷功能是目前国内外该领域共同的发展趋势［１－３］．桁架接头是桁架结构中连接杆件、承力传力的重要构件，其结构复杂多变，多在高低温交变的环境中工作，且在高真空中还要受到电子、质子、紫外线辐照等影响，因此对形状复杂的主承力复合材料接头综合力学性能的要求也不断提高［４］，被广泛应用于各种行业，如桥梁等［５－６］．美国、欧洲以及日本航天局利用纤维缠绕、编织、机织、针织等工艺均在积极研制不同性能的纤维增强型复合材料接头［７－１０］．与铺层复合材料相比，３Ｄ机织复合材料不存在层的概念，其在厚度方向的增强结构不仅可以实现结构的整体性，而且克服了传统层压复合材料层间脆弱的缺点［１１］；耐疲劳和阻尼减震性好，具有更高的冲击韧性和损伤阻抗；热膨胀系数可以接近于零［１２］，更适合于高低温交变环境下尺寸要求稳定的结构．复合材料接头设计是通过确定接头的基本参数保证其承载能力和可靠性［１３］，对于结构形状较为复杂的多向圆管相贯型接头，在相贯部位无法直接测得所需的应力值和应力分布情况，有必要对其承载性能进行模拟分析［１４－１６］．本文采用有限元软件ＡＮＳＹＳ对３Ｄ机织复合材料多向接头所在桁架总体进行模拟，通过对比分析得出带有衬经的机织角联锁复合材料为机织多向接头的最佳材料，并补充了实测中无法获取的数据．１多向接头模型及预制件结构图１是多向接头的三维示意图，可以看出，该接头有３个圆管与中间的主体相连，以及与主体相连的法兰盘，法兰盘上有９个螺栓孔，实测中在多向接头九个不同位置贴了应变片，应变片编号及位置如图所示．多向接头由Ｔ７００１２Ｋ碳纤维通过整体机织的方法织造而成，再采用树脂传递膜塑技术（ＲＴＭ）制成复合材料，树脂为ＢＳ－２环氧树脂．具体组织结构如图２所示．图１多向接头模型图图２带衬经的角联锁结构三维示意图由图２可以看出，这是一种带有衬经的三维角联锁结构，结构中包括３种纱线成分，经纱、纬纱和衬经纱．依靠经纱的弯曲交织，将所有纱线连接成一个不分层的整体．多向接头的３个圆管的纵向与经纱方向平行，３个圆管的环向与纬纱方向平行．２有限元分析过程２．１模型的导入与预处理多向接头结构复杂，在桁架中属于下接头．为确保模拟的准确性，对多向接头所在的桁架总体进行受力分析．桁架总体模型及下接头编号如图３所示，图中坐标系位置为Ａ接头，顺时针旋转依次为Ｂ、Ｃ、Ｄ接头．ABCD图３桁架模型及多向接头编号采用建模软件ＵＧＮＸ７．０绘制下接头及其所在桁架总体模型，导入到有限元软件ＡＮＳＹＳ中．模型在进行分析之前需要进行一定的预处理：①粘结处理，使用布尔操作中的ｖｇｌｕｅ命令将桁架中所有连接件进行粘结，以实现现实中胶接的作用②；下接头分块处理，使用布尔操作中的⁃ｄｉｖｉｄｅ命令将４个下接头分别分块，每个下接头分成５块，包括３个圆管、主体以及法兰盘③；建立局部坐标系，在进行分块处理的同时建立局部坐标系，并赋予接头及桁架各部位相应的材料属性．２．２材料属性树脂基碳纤维三维角联锁结构复合材料属正交各向异性材料，其９个材料弹性常数是借助于文献［１７］的计算机软件计算获得，具体计算结果见表１所示．制件中的所有经纱方向（圆管和杆件纵向）的弹性模量为Ｅｘｘ，纬纱方向（圆管和杆件环向）的弹性模量为Ｅｙｙ，壁厚方向的弹性模量为Ｅｚｚ．表１不同结构的机织角联锁复合材料的弹性常数结构类型弹性模量／ＧＰａ泊松比剪切模量／ＧＰａＥｘｘＥｙｙＥｚｚＶｘｙＶｙｚＶｘｚＧｘｙＧｙｚＧｘｚ带衬经衬纬８１．０１６８．５８１７．６８０．１３０６０．０１７００．０５９３１２．２４５．１０６．１５带衬经８９．４７６５．４８２８．８７０．１３８７０．０１４４０．０６６１１２．２７５．９１４．７８带衬纬７３．７０６７．７６１４．３３０．１４２４０．０１３６０．０６８７１０．６３４．９９５．９３不带衬经衬纬５０．３６６０．４９３８．４８０．１１５００．０１６７０．０７５２１０．０３４．９９５．７５·５２·第６期杨彩云，等：３Ｄ机织复合材料多向接头有限元分析２．３网格划分与载荷施加多向接头结构复杂，因此采用四面体１０节点的ｓｏｌｉｄ１８７单元对其进行网格划分，而杆件较为规则，选择六面体８节点的ｓｏｌｉｄ１８５单元进行网格划分，单元节点图如图４所示．在网格划分中，为保证计算结果的准确，薄壁结构的圆管与杆件在厚度方向至少划分两个单元．各接头均采用自由网格划分，杆件采用映射（ＳＷＥＥＰ）网格划分．共得到节点数５６２５７１，单元数３１２４３７．边界条件：固定多向接头中法兰盘上的九个螺栓孔；采用了ＭＰＣ多点约束法在距上接头４２１ｍｍ处建立节点和接触对；在Ｘ轴方向施加４５０００Ｎ的力．通过求解，得到桁架总体的受力云图，选择多向接头的实体和单元，即可查看接头各部位的应变变形、ＶｏｎＭｉｓｅｓ等效应力分布云图及位移变形云图等．图４ｓｏｌｉｄ１８７单元和ｓｏｌｉｄ１８５单元３结果分析３．１与实测结果对比为便于与实测结果对比，在整理模拟结果数据时读取了带衬经结构应变最大接头Ａ９个节点的应变，见表２，这９个节点与实测中应变片位置吻合．从表２可以看出９个节点在Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的应变值，负号表示反向．通过比较发现，位于法兰盘螺栓孔附近位置的节点８４４０应变值最大，位置编号ＳＬ８，其应变值为－１７１４，方向为－Ｘ向，另外２个方向的应变值分别为－４２２和１２３，单位为ＭＰａ或με（百万分之一）．表２应变片位置的９个节点应变求解结果με应变片位置编号接头Ａ应变Ｘ向Ｙ向Ｚ向ＳＬ１－３４．７－２３５－６９ＳＬ２－２１．６－２０５－３４．６ＳＬ３－４０．８－２３８－５４．１ＳＬ４１１８１５７８３．８ＳＬ５－３８．１４２３－９．１ＳＬ６１５．１３２１－５２ＳＬ７－４３．８４２０－２１．８ＳＬ８－１７１４－４２２１２３ＳＬ９－５６．５４１．３２．７９通过将该模拟结果与实测结果作对比（见表３），可以看出，此次模拟结果与实测结果基本吻合，但Ｚ向数据与实测结果却有较大差别，经分析认为，在实测中应变花的方向为平面上的３个方向，而模拟结果中Ｘ向和Ｙ向在同一平面，Ｚ向为复合材料的厚度方向，因此Ｚ向数据差别较大．综上所述，此次模拟结果与实测结果基本吻合，说明通过模拟可以较为准确的得到多向接头在受到静载荷时的应力应变．表３模拟结果与实测结果对比ＳＬ８应变片方向模拟最大应变／με实测最大应变／μεＸ向－１７１４－１８４７Ｙ向－４２２－４３３Ｚ向１２３３８３３．２与破坏应力对比由于现实条件的约束，在实测中无法对接头的每一个位置都贴上应变片，因此实测数据仅仅得到了接头在外力作用下部分位置的应变值，其最大值仅为９个应变中的最大值，并非接头的最大应变值．通过上述结果分析，得出有限元模拟可以较为准确的获得接头应力应变值，因此可以根据有限元的模拟结果来找到接头所有部位中的最大应力应变值及其所在位置．表４为带衬经结构下接头各部位最大应力值，可以看出，最大应力位于Ｃ接头副管２，其最大应力为６６６．５７８ＭＰａ．图５为副管２的应力云图，可以看出，在副管２的顶部区域应力较大，最大应力的红色区域只有几个点．表４下接头各部位最大应力值部位最大应力／ＭＰａ接头Ａ接头Ｂ接头Ｃ接头Ｄ接头总体６５５．０４３０６６４．１９８６６６．５７８６１０．１２１法兰盘４０５．６５１０１４３．８７０４２３．０５４１４９．９５０主体９７．２９５４７２．８８３９８．４７０７３．７６２主管８０．０４７０７４．０６２７４．５４０９３．６３８副管１６３９．１０５０６６４．１９８６５０．００３６１０．１２１副管２６５５．０４３０５９０．２９２６６６．５７８６０１．８２７图５副管２应力云图·６２·材料科学与工艺第２３卷为了能够更加准确地读取最大应力，在Ｃ接头副管２相应的局部坐标系下查看各个方向的最大应力，Ｘ向为６３．９５３ＭＰａ，Ｙ向为６４．４８０ＭＰａ，Ｚ向为６５３．７４ＭＰａ．在副管２的局部坐标系中，Ｚ向为轴向的经纱方向，Ｙ向为环向，Ｚ向为厚度方向．表５为应力最大值与破坏应力［１６］的比较，σ／σｃ（％）表示最大应力与破坏应力的百分比．表５应力最大值与破坏应力的比较机织方向最大应力σ／ＭＰａ破坏应力σｃ／ＭＰａσσｃ／％Ｘ向６３．９５３Ｙ向６４．４８０２７４．９５２３．５Ｚ向６５３．７４６８７．３６９５．１从表５可以看出，Ｚ向的应力最大，占破坏应力的９５．１％，Ｙ向的应力占破坏应力的２３．５％，可以得出结论：下接头在当前载荷下，最大应力虽然还没有超过破坏应力，但已经很接近．考虑到现实中预制件织造时的各种因素以及复合过程中其他因素的影响，破坏应力的数值并不固定，因此在该载荷下，接头有可能会发生局部破坏，破坏位置应位于副管顶部．但在桁架总体中，副管与杆件粘接在一起，杆件应力小，最大为３３．６７ＭＰａ，不会发生破坏，如图６所示．因此，即便副管顶部最大应力点发生局部破坏，从外表也无法看到任何损伤．图６杆件应力云图３．３响声原因分析在实测中当载荷达３８５４２Ｎ时有轻微响声发出，怀疑是树脂与纤维界面分裂或接头两侧支管顶部产生轻微破坏造成．为验证第２种可能性，模拟了载荷为３８５４２Ｎ时接头的应力应变，发现接头两侧支管的最大应力为５５６．７４ＭＰａ，占破坏应力的８１％，显然没有达到破坏程度．但考虑到现实中预制件织造时的各种因素及复合过程中其他因素影响，并不能完全排除第２种可能性．因此，造成响声的原因极有可能是树脂与纤维界面分裂，但不排除复合材料发生轻微破坏的可能性．３．４４种角联锁的对比表６为４种机织角联锁结构多向接头Ｃ各部位最大应力．从表６可以看出，４种结构的多向接头各部位应力最大值相差不大，最大应力位于副管，说明该桁架系统中多向接头的受力稳定，主要承力部位在副管．为了进一步分析，将４种结构的多向接头最大应力与破坏应力对比．表６４种机织结构多向接头Ｃ各部位最大应力机织结构最大应力／ＭＰａ接头总体法兰盘主体主管副管１副管２带衬经衬纬６７０．４７４４２２．０７７９９．３０９７６．７３０６５８．５９９６７０．４７４带衬经６６６．５７８４２３．０５４９８．４７０７４．５４０６５０．００３６６６．５７８带衬纬６７３．２６６４１３．４８８１０１．８７４７６．５５２６６２．２４８６７３．２６６都不带６２９．８１８３７２．６３５１０５．５６２７１．４３８６２９．８１８６２６．７３８表７为４种机织结构最大应力与破坏应力的对比．最大应力位于副管，而在副管的局部坐标系中，经纱方向为Ｚ向，纬纱方向为Ｙ向．表７４种机织结构最大应力与破坏应力的对比机织结构最大应力／ＭＰａ破坏应力／ＭＰａＸ向Ｙ向Ｚ向Ｘ向Ｙ向Ｚ向带衬经衬纬１８１．２７０４９．９７６６６４．００４７９．８３７３５．８７带衬经６３．９５３６４．４８０６５３．７４２７４．９５６８７．３６带衬纬５７．７９３６６．３９６６４２．６８６６９．３５５４３．２７无衬经衬纬８２．９６３７９．７５０５９５．８０５１２．９８５６９．４７从表７可以看出，４种结构的复合材料多向接头在桁架系统受力中经纱方向受到的应力较大，故带衬纬结和无衬经衬纬结构的多向接头最大应力大于破坏应力，因此，这２种结构的复合材料接头在该桁架系统中是不可取的，易发生破坏；而带衬经衬纬和带衬经结构的多向接头由于衬经的加入，经纱方向的破坏应力大于最大应力，所以这２种结构能够达到试验要求．但是，从生产的角度来看，由于纬纱方向的应力较小，不需要加衬纬即可满足要求，所以最佳的材料应当是带衬经结构的复合材料．４结论１）通过实测结果与模拟结果的对比，说明此次模拟可以较为准确的得到接头在现实中受到一定静力时发生的应力应变．２）当载荷为４５０００Ｎ时，下接头有可能会发生局部破坏，破坏位置应位于副管顶部，但从外表将无法看到任何损伤．·７２·第６期杨彩云，等：３Ｄ机织复合材料多向接头有限元分析３）实测中发生轻微响声的原因极有可能是树脂与纤维界面分裂，但不排除复合材料发生轻微破坏的可能性．４）在该桁架系统中，下接头的最佳材料为４种角联锁结构中带衬经结构的３Ｄ机织复合材料．参考文献：［１］刘志全，黄传平．月球探测器软着陆机构发展综述［Ｊ］．中国空间科学技术，２００６，２６（１）：３３－３９．ＬＩＵＺｈｉｑｕａｎ，ＨＵＡＮＧＣｈｕａｎｐｉｎｇ．Ｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ⁃ｓｏｆｔｌａｎｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒｌｕｎａｒｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，２６（１）：３３－３９．［２］ＲＩＣＨＡＲＤＤ．Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｓｉｎｇａｅｒｏｓｐａｃｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ，２００４，４８（４）：３２－３４．［３］汪海芳．复合材料支架结构的力学性能分析［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２００７．［４］熊波，林国昌，张印桐，等．一种复合材料桁架的制备及弯曲承载性能分析［Ｊ］．哈尔滨工业大学学报，２０１４，４６（５）：４６－５０．ＸＩＯＮＧＢｏ，ＬＩＮＧｕｏｃｈａｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｉｎｔｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｂｅｎｄｉｎｇａｎｄｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｒｕｓｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，４６（５）：４６－５０．［５］ＬＩＵＹｕｑｉｎｇ，ＸＩＮＨａｏｈｕｉ，ＨＥＪｕｎ，ｅｔａｌ．⁃Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｎｆａｔｉｇｕｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｒｕｓｓｊｏｉｎｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌＳｔｅｅｌ⁃Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１３，８３：２１－３６．［６］ＸＵＥＤｏｎｇｙａｎ，ＬＩＵＹｕｑｉｎｇ，ＨＥＪｕｎ，ｅｔａｌ．⁃Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｒｕｓｓｊｏｉｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌＳｔｅｅｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，６７：９５７－９６４．［７］鞠苏．大跨度复合材料支架及其快速架撤机构设计［Ｄ］．长沙：国防科学技术大学，２００６．［８］ＪＥＦＦＷ，ＹＡＰＨ，ＭＵＲＲＡＹＬＳ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ⁃⁃ｓｋｉｎｔｏｓｔｉｆｆｅｎｅｒｄｅｂｏｎｄｉｎｇｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｅｒｏｓｐａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．ＣｏｍｐＳｔｒｕｃｔ，２００２，５７（１）：４２５－４３５．［９］熊波．三角截面狭长构型复合材料桁架承载性能分析［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１２．［１０］ＺＨＡＮＧＲｕｉｒｕｉ，ＧＵＯＸｉａｏｇａｎ，ＬＩＵＹａｎｊｕ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆａｓｐａｃｅｄｅｐｏｌｙａｂｌｅｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１４，１１２：２２６－２３０．［１１］高相胜，张以都，黎定仕．面内损伤对埋藏分层影响的三维有限元分析［Ｊ］．材料科学与工艺，２０１１，１９（３）：２６－３１．ＧＡＯＸｉａｎｇｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｉｄｕ，ＬＩＤｉｎｇｓｈｉ．３ＤＦＥＭ⁃ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｐｌａｎｅｄａｍａｇｅｓｏｎｅｍｂｅｄｄｅｄｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，１９（３）：２６－３１．［１２］杨红娜，黄航，沃西源，等．桁架结构卫星接头的研究进展［Ｊ］．航天返回与遥感，２００３，２４（２）：５８－６０．ＹＡＮＧＨｏｎｇｎａ，ＨＵＡＮＧＨａｎｇ，ＷＯＸｉｙｕａｎ，ｅｔａｌ．⁃Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｊｏｉｎｔｓｏｆｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｔｅｌｌｉｔｅ［Ｊ］．Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔｒｅｃｏｖｅｒｙ＆ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，２００３，２４（２）：５８－６０．［１３］郑百林，张士元，贺鹏飞，等．卫星桁架复合材料多连通接头性能的测试与分析［Ｊ］．复合材料学报，２００５，２２（６）：１７２－１７７．ＺＨＥＮＧＢａｉｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＳｈｉｙｕａｎ，ＨＥＰｅｎｇｆｅｉ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ⁃ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｕｌｔｉｊｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅａｎｔｅｎｎａｔｒｕｓｓ［Ｊ］．ＡｃｔａＭａｔｅｒｉａｅＣｏｍｐｏｓｉｔａｅＳｉｎｉｃａ，２００５，２２（６）：１７２－１７７．［１４］孙颖，陈利，李嘉禄．炭／环氧三维多向编织复合材料圆管相贯接头承载有限元分析［Ｊ］．固体火箭技术，２００８，３１（３）：２６６－２７４．ＳＵＮＹｉｎｇ，ＣＨＥＮＬｉ，ＬＩＪｉａｌｕ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｎｌｏａｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇｔｕｂｕｌａｒｊｏｉｎｔｗｉｔｈｃａｒｂｏｎ／ｅｐｏｘｙ３Ｄｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｂｒａｉｄｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄＲｏｃｋｅｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３１（３）：２６６－２７４．［１５］ＺＨＡＯＬｉｂｉｎ，ＱＩＮＴｉａｎｌｉａｎｇ，ＨＵＡＮＧＨａｉ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄｅｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆａｉｌｕｒｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｊｏｉｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｎｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，３８（Ｓ３）：１０５－１０８．［１６］梁东平，柴洪友，曾福明．月球着陆器着陆腿非线性有限元建模与仿真［Ｊ］．北京航空航天大学学报，２０１３，３９（１）：１１－１５．ＬＩＡＮＧＤｏｎｇｐｉｎｇ，ＣＨＡＩＨｏｎｇｙｏｕ，ＺＥＮＧＦｕｍｉｎｇ．⁃Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｌａｎｄｉｎｇｌｅｇｏｆｌｕｎａｒｌａｎｄｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，２０１３，３９（１）：１１－１５．［１７］杨彩云．三维角联锁结构复合材料的力学性能研究［Ｄ］．天津：天津工业大学，２００５．（编辑程利冬）·８２·材料科学与工艺第２３卷