空间可收展卫星天线金属网的编织工艺及其性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:sheep1230_yuzt1984
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柔性经编金属网眼织物作为研制空间可收展卫星天线的关键性基础材料,其编织工艺和性能研究最为重要。成型金属网眼织物的各种力学性能对金属网在后期的应用、使用寿命、与展开机构的结合等方面具有极大价值,特别是随着卫星天线工作频段的要求越来越高,对金属网的性能要求也越来越高。此外,国外对这种网面材料的研究已经较为成熟,而我国在这方面的研究尚处于起步阶段。因此,从各方面来说,对这种卫星天线金属网眼织物的编织工艺、网格结构及其性能等进行研究具有极其重要的意义。  本课题主要对金属网的编织工艺进行优化,对编织成型的金属网进行力学性能测试和分析,具体内容如下:  首先,对金属单丝进行性能测试,主要是测试其断裂强力和断裂伸长率。将金属单丝编织成幅宽1米到3米不等的金属网,一般需要三步,即单丝并线,纱线整经和上机编织。本课题从金属网的整个编织工艺过程出发,对并线机、整经机和经编机的相关部件进行选择、改造,对并线工艺、整经工艺和经编工艺进行优化。对编织成型的金属网进行超声波清洗,烘干后真空包装储存,供试验或后续加工使用。  其次,参考相关测试方法和标准,对选择的三种经编金属网眼织物的顶破性能进行测试。对柔性经编金属网眼织物进行预置切口,包括单边、双边和中心切口,然后再对切口试样进行缝合,并在相同的条件下对他们进行拉伸性能测试。经编金属网眼织物的正泊松比效应导致了明显的束腰现象和特殊的倒三角形应力集中区。在不同切口长度下,研究三种切口试样的切口敏感性。对比分析了完整无损试样、切口试样和切口缝合试样的破坏过程和拉伸性能。预置切口明显地劣化了柔性经编金属网眼织物的力学性能,不同切口形式、不同切口长度对网眼织物的影响不同,且完整无损试样、切口试样和切口缝合试样具有相似的拉伸破坏过程。通过对力学性能的研究,为金属网生产编织工艺和实际应用提供指导。  最后,对本课题的研究结论进行总结,指出本课题存在的一些不足,并对下一步研究重点提出自己的看法,希望对以后金属网的生产编织和实际应用提供参考。
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