80、航天与生物科技领域创新成果：天线设计与薄膜去皱及3D生物打印技术探索

航天与生物科技领域创新成果：天线设计与薄膜去皱及3D生物打印技术探索

在当今科技飞速发展的时代，航天与生物科技领域不断涌现出令人瞩目的创新成果。本文将聚焦于抛物柱面天线设计、薄膜结构去皱方法以及3D生物打印技术在组织工程中的应用，深入探讨这些领域的研究进展与实际应用。

抛物柱面天线设计

提出了一种基于铰接肋结构的抛物柱面天线。该天线采用分层结构，并通过辅助电缆提高了天线的刚度，具有质量轻、存储比大的优点。同时，对抛物柱面天线进行了张力设计，并通过模拟案例分析验证了设计的可行性。

薄膜结构去皱方法

随着对深空探索、高功率太空发电等应用需求的增加，空间可展开结构正朝着大规模、轻量化和高精度的方向发展。膜结构因其独特的高存储效率和轻量化优势，被广泛应用于大型可展开空间结构中，如太阳帆、遮阳板、大型太阳能电池阵列和大型膜天线等。然而，由于膜材料的弯曲刚度可忽略不计，在施加压力载荷时，膜表面很容易出现褶皱。褶皱的存在会极大地影响膜结构的形状精度和力学性能，被视为空间结构的一种失效模式，必须加以控制。

褶皱分析理论

褶皱是膜的一种局部屈曲行为，主要有张力场理论和屈曲理论两种研究方法。张力场理论由Wagner于1929年提出，此后，许多有效的褶皱分析方法不断涌现。该理论主要用于预测褶皱的方向和区域，但无法描述褶皱的振幅、波长等信息。屈曲理论则将褶皱描述为一种小波长或短波屈曲，可预测褶皱的屈曲行为，并进一步获得振幅、波长和临界压缩应力。

有限元分析模型

为了研究矩形膜在单轴力作用下的褶皱情况，建立了膜褶皱的有限元分析模型。在有限元分析过程中，使用的单元分为基于张力场理论的无弯曲刚度的薄