[发明专利]一种双稳态复合材料扭转结构收展方法

权利要求书

1.一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：包括以下步骤：

收拢：对双稳态复合材料扭转结构中位于两端部的硬质辐条施加相向的轴向位移，使两端的硬质辐条相对转动，此时双稳态复合材料扭转结构开始扭转；随后发生跳变，双稳态复合材料扭转结构处于收拢稳态构型；

展开：在收拢稳态构型下，对双稳态复合材料扭转结构中位于两端部的硬质辐条施加背向的轴向位移，使两端的硬质辐条相对转动，双稳态复合材料扭转结构沿轴向方向展开，随后跳变到展开稳态构型。

2.根据权利要求1所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：双稳态复合材料扭转结构包括两根具有相同几何构型的复合材料薄壳、设于两根复合材料薄壳之间的至少两根硬质辐条，至少两根硬质辐条沿复合材料薄壳的轴线方向并排间隔分布，所述复合材料薄壳的截面呈圆弧状，两根复合材料薄壳对称分布在硬质辐条的两侧，两根复合材料薄壳以硬质辐条的长度为间距且凹面相对设置，所述硬质辐条垂直于复合材料薄壳轴线，硬质辐条的端部固定在复合材料薄壳的凹面。

3.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：所述复合材料薄壳的展开截面圆心角为β，半径为r，长度为L，且满足：πr≤L，π6＜β＜2π-arcsin(d₀2r)，其中：d₀为硬质辐条的直径。

4.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：所述复合材料薄壳采用单向反对称铺层或平纹对称铺层方式，铺层角为α，其中：π6≤α≤π3。

5.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：所述复合材料薄壳的厚度δ与曲率半径r之比小于1/20。

6.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：所述硬质辐条长度为2R，间距为a，且满足：

其中：d₀为所述硬质辐条直径，且

d₀＜2rsin(β2)。

7.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：相邻两根硬质辐条的间距为a，其中：

8.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：所述硬质辐条与复合材料薄壳相对转动角度为θ，其中：-π2≤θ≤π2。

9.根据权利要求2所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：所述硬质辐条与复合材料薄壳固定连接处采用点接触。

10.根据权利要求1所述的一种双稳态复合材料扭转结构收展方法，其特征在于：双稳态复合材料扭转结构具有左旋和右旋两种扭转方式。