基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构及调节方法

    公开(公告)号:CN118658569B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411124181.9

    申请日:2024-08-16

    Abstract: 本发明涉及一种基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构及调节方法,属于计算机辅助设计技术领域,解决了现有技术中只能获得单一方向上热膨胀系数可调的超材料,难以获得三维方向上热膨胀系数可调的超材料的问题。本发明的超材料结构由多个单胞结构堆叠而成,单胞结构包括第一单胞和第二单胞;第一单胞和第二单胞分别由多个胞元构成;每个胞元包括相互连接的一个外部桁架梁和两个中间角度梁,两个中间角度梁的一端固定连接在一起形成胞元的顶点;单胞结构由多个胞元通过顶点连接在一起形成,多个胞元镜面对称和/或中心对称布置;外部桁架梁的材料的热膨胀系数大于中间角度梁的材料的热膨胀系数。本发明通过使用两种材料热膨胀变形相互协调以实现三维方向的热膨胀系数调控。

    一种零膨胀减隔振在轨载荷支架及其设计方法

    公开(公告)号:CN118654089B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411124185.7

    申请日:2024-08-16

    Abstract: 本发明涉及一种零膨胀减隔振在轨载荷支架及其设计方法,属于航天器载荷支架技术领域,解决了载荷支架受热变形或者振动会影响星敏感器指向精度问题。本发明包括:铝合金壳体、钛合金热变形协调块和体心立方体单胞;所述铝合金壳体的内部周期性排列用于减隔振的体心立方体单胞,所述铝合金壳体及其内部的体心立方体单胞通过增材制造技术一体化成型;所述钛合金热变形协调块设置在铝合金壳体的表面,与铝合金壳体形成一体结构,用于调控铝合金壳体的热变形;体心立方体单胞由多个异质金属胞元组成。本发明实现了载荷支架的零膨胀和减隔震,能够实现星敏感器姿态稳定。

    一种零膨胀减隔振在轨载荷支架及其设计方法

    公开(公告)号:CN118654089A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202411124185.7

    申请日:2024-08-16

    Abstract: 本发明涉及一种零膨胀减隔振在轨载荷支架及其设计方法,属于航天器载荷支架技术领域,解决了载荷支架受热变形或者振动会影响星敏感器指向精度问题。本发明包括:铝合金壳体、钛合金热变形协调块和体心立方体单胞;所述铝合金壳体的内部周期性排列用于减隔振的体心立方体单胞,所述铝合金壳体及其内部的体心立方体单胞通过增材制造技术一体化成型;所述钛合金热变形协调块设置在铝合金壳体的表面,与铝合金壳体形成一体结构,用于调控铝合金壳体的热变形;体心立方体单胞由多个异质金属胞元组成。本发明实现了载荷支架的零膨胀和减隔震,能够实现星敏感器姿态稳定。

    一种准零刚度航天器结构

    公开(公告)号:CN118637077B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411124177.2

    申请日:2024-08-16

    Abstract: 本发明提供了一种准零刚度航天器结构,涉及航空飞行器技术领域。该航天器结构中的胞元结构包括四个梁、韧带,各个韧带依次首尾相连,各个梁的一端相互连接于第一连接点,另一端连接于相应的两个韧带的第二连接点;相邻两个梁呈旋转对称设置,其中,旋转对称中心为第一连接点,旋转角为90°;梁具有两个直杆段以及连接于两个直杆段之间的圆弧形曲杆段;曲杆段包括凹侧的第一曲杆部和凸侧的第二曲杆部,第二曲杆部的热膨胀系数大于第一曲杆部的热膨胀系数;韧带具有两个弓型段以及连接于两个弓型段之间的乳突段,乳突段、两个弓型段均向胞元结构的外侧凸起,曲杆段所对应的圆心角为20°~140°。该航天器结构同时具有双向热尺寸稳定性和双向准零刚度。

    一种准零刚度航天器结构

    公开(公告)号:CN118637077A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202411124177.2

    申请日:2024-08-16

    Abstract: 本发明提供了一种准零刚度航天器结构,涉及航空飞行器技术领域。该航天器结构中的胞元结构包括四个梁、韧带,各个韧带依次首尾相连,各个梁的一端相互连接于第一连接点,另一端连接于相应的两个韧带的第二连接点;相邻两个梁呈旋转对称设置,其中,旋转对称中心为第一连接点,旋转角为90°;梁具有两个直杆段以及连接于两个直杆段之间的圆弧形曲杆段;曲杆段包括凹侧的第一曲杆部和凸侧的第二曲杆部,第二曲杆部的热膨胀系数大于第一曲杆部的热膨胀系数;韧带具有两个弓型段以及连接于两个弓型段之间的乳突段,乳突段、两个弓型段均向胞元结构的外侧凸起,曲杆段所对应的圆心角为20°~140°。该航天器结构同时具有双向热尺寸稳定性和双向准零刚度。

    一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架、航天器

    公开(公告)号:CN119551218B

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202510122100.X

    申请日:2025-01-26

    Abstract: 本发明提供了一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架、航天器,涉及航天技术领域。该航天器支架由多个空间周期性排列的胞元结构形成,胞元结构的轮廓形成菱形十二面体;菱形十二面体包括八个第一顶点,两个第二顶点和四个第三顶点,其中,第一顶点由三个菱形的钝角相交形成;第二顶点、第三顶点均由四个菱形的锐角相交形成,并且两个第二顶点相对;胞元结构包括八个第一直杆、八个第二直杆、八个第一振子、四个第三振子和十六个弹簧,每个第一振子位于相应第一顶点,每个第三振子位于相应第三顶点;每个第一直杆的一端相交于菱形十二面体的体心,另一端连接于相应第一振子。该航天器支架在轻量化的基础上减隔振效果好。

    一种复合相变热控数智设计的航天器结构

    公开(公告)号:CN119590646A

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202510142481.8

    申请日:2025-02-10

    Abstract: 本发明提供了一种复合相变热控数智设计的航天器结构,涉及航天技术领域,解决了航天器的热控结构难以抗激光热冲击、相变蓄热速率低的技术问题。该航天器热控结构,沿着远离航天器本体的方向,热控结构依次包括复合相变层、导热层和反射涂层;复合相变层包括第一骨架结构、第二骨架结构,其中,第一骨架结构为Schwarz P型三周期极小曲面结构经空心化处理得到,第二骨架结构为Gyroid型三周期极小曲面结构经空心化处理得到;复合相变层还包括相变结构,相变结构嵌设在第一骨架结构的第一孔隙和第一空心、第二骨架结构的第二孔隙和第二空心中。该航天器热控结构具有较高的抗激光热冲击性能,提高了相变蓄热速率。

    一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架、航天器

    公开(公告)号:CN119551218A

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202510122100.X

    申请日:2025-01-26

    Abstract: 本发明提供了一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架、航天器,涉及航天技术领域。该航天器支架由多个空间周期性排列的胞元结构形成,胞元结构的轮廓形成菱形十二面体;菱形十二面体包括八个第一顶点,两个第二顶点和四个第三顶点,其中,第一顶点由三个菱形的钝角相交形成;第二顶点、第三顶点均由四个菱形的锐角相交形成,并且两个第二顶点相对;胞元结构包括八个第一直杆、八个第二直杆、八个第一振子、四个第三振子和十六个弹簧,每个第一振子位于相应第一顶点,每个第三振子位于相应第三顶点;每个第一直杆的一端相交于菱形十二面体的体心,另一端连接于相应第一振子。该航天器支架在轻量化的基础上减隔振效果好。

    一种用于骨修复的胞元结构、超材料

    公开(公告)号:CN118718115A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202410770934.7

    申请日:2024-06-14

    Abstract: 本发明提供了一种用于骨修复的胞元结构、超材料,涉及超材料技术领域。该胞元结构的轮廓为立方体,具有相对的两个表面以及围设在两个表面之间的四个侧面,每个表面具有位于表面中心的第一节点和位于立方体顶点的四个第三节点,每个侧面具有位于侧面中心的第二节点,立方体还具有位于立方体中心的第四节点;每个侧面由两个第一梁形成,同一侧面中,两个第一梁的弧顶连接于第二节点,每个第一梁的两端分别连接于同一表面的两个第三节点;每个表面由两个第一梁形成,同一表面中,两个第一梁的弧顶连接于第一节点,每个第一梁的两端分别形成第三节点;每个第二节点与第一节点之间通过第二梁连接。该超材料可满足复杂要求的骨植入对象的适配。

    一种多分流层的3D打印芯片风冷散热器

    公开(公告)号:CN118231361A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410513878.9

    申请日:2024-04-26

    Abstract: 本发明提供了一种基于3D打印的多分流层芯片风冷散热器及其拓扑优化方法,属于电气元件的冷却装置技术领域,用于解决现有技术中的流体与翅片之间换热不均匀、翅片的散热效率不高的问题。其中散热器包括从上到下依次设置的翅片(1)、基板(2)、导冷条(3)、芯片(4)、芯片基座(5)以及散热器底板(6);在多个翅片(1)之间形成多个风道,多个风道均为曲线型的且互相连通成网络状。本发明的散热器使得流体与翅片之间换热均匀,并提高了翅片的散热效率。本发明采用变密度拓扑优化方法,设计了可直接用于金属3D打印的翅片结构与翅片布局形式,实现了低压降、高效散热等功能。

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