负泊松比手性结构圆薄板的参数设计

薄膜张紧在曲线边界上必然产生反枕效应,这会降低网状可展开天线的型面精度。为了减少影响,通常采用增加径向肋或者网面牵引索等措施,但这些方法会增加可展开天线的复杂程度。王一鸣、黄鹏飞提出了一种弱刚度复合膜,通过调整厚度使其具有一定的弯曲刚度降低反枕效应的影响,但厚度的增加会增加天线的质量。根据薄板的弯曲刚度方程可知,为了在不改变材料厚度的情况下改变弯曲刚度,通过调节材料的泊松比可以达到这个目的。文章利用等效法计算了伞天线反射面形成时两肋间材料需要施加的位移;将天线反射面等效为薄板,计算了在此位移下为消除反枕效应圆薄板所需的弯曲刚度;选取了合适的负泊松比结构,即手性结构,计算了为实现这一弯曲刚度所需的手性结构胞元的几何参数;最后,利用有限元对胞元进行强度校核,以保证设计的手性结构能满足后续实验加载需求。