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Folding thin shells with asymmetric cross sections
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AI
DOI：10.1016/j.ijsolstr.2025.113789.png)
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摘要
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可展开系统日益需要薄壳组件，这些组件在服役中具有刚度，在存储折叠时具有柔顺性。尽管经典的解析模型能准确预测具有均匀横向曲率的带状弹簧的非线性弯曲响应，但许多实际几何形状表现出非均匀曲率和不对称性，现有模型无法捕捉这些特征。本研究提出了一种适用于具有非均匀横向曲率的薄壳在反向弯曲载荷下的解析模型，并获得了变形轮廓的封闭解。该模型预测了弯曲力矩以及由横截面不对称性引起的耦合面内力矩。将该解析模型应用于翼型薄壳，并与详细的有限元模拟结果进行了比较。结果表明，解析模型能够再现力矩-转角响应和后屈曲变形。针对四种翼型厚度的参数研究表明，该解析模型能够捕捉具有广泛横向曲率范围的不对称曲壳的弯曲行为。引入了一种简化模型，该模型采用屈曲后截面完全展平的常用假设，并证明其能以有限的精度预测弯曲力矩。所提出的模型为更复杂可展开薄壳结构的设计提供了解析指导。
