空间薄膜结构粘接缝模型的建立与验证

针对Hart-Smith板壳粘接缝模型不适用于空间薄膜结构粘接缝的问题及空间薄膜结构高精度设计中粘接缝二维模型缺失的问题，开展了空间薄膜结构粘接缝模型的建立与验证工作。首先基于Kirchhoff板理论建立了空间薄膜结构粘接缝的三维模型，计算了粘接缝内部剪应力和剥离应力分布；其次，将三维模型映射到二维，建立了薄膜粘接缝二维等效模型，给出了二维等效模型的杨氏模量和强度的计算方法；最后，对薄膜粘接缝二维等效模型进行了仿真校验，仿真结果表明，根据二维等效模型求得的杨氏模量误差为4.5%～11.8%，且该误差与粘接缝宽度正相关。仿真校验证实了粘接缝的主要失效模式为剪切，且粘接缝的等效强度不受粘接缝宽度影响。当粘接缝宽度为5 mm时，二维等效模型比Hart-Smith模型求得的等效强度误差减小了29.2%。薄膜粘接缝二维等效模型为空间薄膜结构高精度设计提供了参考。