1、本文介紹了變體機(jī)翼在民用航空領(lǐng)域的應(yīng)用前景以及變體機(jī)翼的研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究一種滿(mǎn)足變體機(jī)翼連續(xù)柔順變形要求的蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合材料蒙皮。從蜂窩結(jié)構(gòu)蒙皮的理論建模、先進(jìn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及傳感監(jiān)測(cè)三方面展開(kāi)研究,主要內(nèi)容如下:
　　首先,基于“Y”模型,考慮雙層蜂窩胞壁結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了蜂窩結(jié)構(gòu)面內(nèi)拉伸變形量的計(jì)算表達(dá)式;采用 MSC.Patran/Nastran進(jìn)行了蜂窩結(jié)構(gòu)柔性復(fù)合材料蒙皮拉伸變形仿真分析;給出了蜂窩結(jié)構(gòu)蒙皮樣件的制作方法

2、并試制了柔性蒙皮試驗(yàn)件,在此基礎(chǔ)上完成蒙皮樣件拉伸變形測(cè)試實(shí)驗(yàn)。將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,兩者誤差在10％以?xún)?nèi),驗(yàn)證了仿真模型的有效性以及蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合材料柔性蒙皮具有良好的變形性能。
　　其次,介紹了形狀記憶合金(SMA)的基本概念、熱力學(xué)模型及回復(fù)方式、熱處理與觸發(fā)方式等;設(shè)計(jì)制作了內(nèi)嵌形狀記憶合金絲的復(fù)合材料驅(qū)動(dòng)夾層,完成蜂窩結(jié)構(gòu)基體與驅(qū)動(dòng)夾層的集成。進(jìn)行了蒙皮試件變形性能測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:蒙皮樣件在2A/3A激勵(lì)電

3、流作用下樣件自由端實(shí)現(xiàn)3mm位移所需時(shí)間分別為431.4s/12.6s,86s/23.6s;3A激勵(lì)電流作用時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大變形角度分別為5.1°及8°。此外,工藝改進(jìn)之后制作的可變形蒙皮試件采用溫控實(shí)驗(yàn)箱加熱的變形測(cè)試實(shí)驗(yàn)中可以實(shí)現(xiàn)上反和后掠變形的最大角度分別為31.13°及46.88°。
　　最后,設(shè)計(jì)制作了光纖光柵傳感夾層,結(jié)合有限元仿真結(jié)果,對(duì)蜂窩蒙皮試件進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn),提出利用光纖布拉格光柵(F BG)光譜特性分析拉伸過(guò)程中蒙