金属-复合材料组合桁架结构设计及力学性能分析

为了满足大阵面天线面对支撑系统刚度及介电常数的要求,提出了一种复合材料与金属材料组合使用的大跨度空间桁架结构。介绍了复合材料桁架构造及接头的连接形式,并提出了针对该种接头连接的建模等效方法,即基于刚度相等、抗弯截面系数相等原则,将节点等效为梁构件。最后,通过有限元软件,分析了不同方案下,结构在横向荷载、竖向荷载作用下的最大变形。结果表明,在截面为正三角形的复合材料空间桁架结构中,左上弦杆、右上弦杆改用同规格的金属构件可显著提高结构的横向高度,同时可以提高结构的竖向刚度。该连接节点建模等效方法可有效提高计算模型与实际结构的相似度。