太陽帆是一種利用太陽光壓(光子動量)推動航天器前進的技術，當光子撞擊太陽帆的反射表面時，會產生微小的推力，從而推動航天器在太空中航行。
 

　　為了獲得更高的展開與收攏比，太陽帆通常采用碳纖維增強復合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)薄壁結構來支撐大面積帆膜。由于此類可展收薄壁結構在卷曲和展開過程中會產生顯著的非線性力學行為，其展收過程的屈曲穩定性和薄壁結構的斷裂破壞是研究的技術難點。
 

空間可展開復合材料薄壁結構在太陽帆中的應用
 

　　近日，中國科學院沈陽自動化研究所空間自動化技術研究室空間結構動力學及優化設計科研團隊成功研制了一種小尺寸截面、輕質高剛度空間可展開復合材料薄壁結構，并通過理論建模、仿真分析與試驗驗證相結合的方法，系統地模擬了該結構在卷繞及展開過程中的非線性力學行為。
 

　　研究結果表明，科研團隊所提出的力學分析模型能夠有效預測空間可展開復合材料薄壁結構的應力分布特征及潛在失效模式，可為太陽帆系統支撐結構的穩定性設計和綜合動態性能提升提供了技術支持。
 

空間可展開復合材料薄壁結構卷收數值模擬
 

　　該研究以Study on the nonlinear rolling behavior of small-scale thin-walled composite deployable structures為題發表于國際復合材料領域期刊Composite Structures。沈陽自動化所研究生李玉新為第一作者，沈陽自動化所駱海濤研究員為通訊作者。
 

　　空間自動化技術研究室空間結構動力學及優化設計團隊長期致力于復合材料薄壁結構及其航天應用研究，持續推進先進復合材料技術與空間衛星工程的交叉融合。該研究得到了國家自然科學基金、大連化學物理研究所與沈陽自動化研究所聯合創新基金等項目的資助。