杨 慧，王金瑞，冯 健，刘荣强

（1.安徽大学电气工程与自动化学院，合肥 230601；2.哈尔滨工业大学机电学院机器人技术与系统国家实验室，哈尔滨 150080）

由于航天器的运载存储能有限，对大型空间可 展开结构的使用越来越多[1]，如太阳帆[2]、反射器天线等。超弹性杆因其性能优异而成为可展结构的重要组成部分，它能通过释放在弯曲缠绕过程中储存的应变能实现自展开[3⁃4]。在宇航空间中，超弹性杆能否顺利展开关乎空间任务的成败。目前在研究中的超弹性杆有带簧、豆荚杆、人形杆等，为了研究超弹性杆的力学性能，国内外学者已经通过解析法、试验验证和仿真法等对其进行了多方面研究。Kwok 等[5]在考虑黏弹性的基础上推导了带簧弯曲后力矩松弛的解析表达式。Pellegrino 等[6]研究了螺旋缠绕的带簧的稳定性；Footdale 等[7]以带簧为臂架设计了一种自展开薄膜机构；Yasuyuki等[8]推导了带簧绕轮毂时的缠绕力矩和应变能的理论模型，并用实验验证了理论的准确性；Leclerc等[9]提出了一种人形杆的制备方法，并对人形杆在卷曲和展开时的应力集中和失效行为进行了研究；Stabile 等[10]采用仿真法对C 形杆的压扁缠绕进行分析，通过参数分析得到了强度较好的C 形杆参数；叶红玲等[11]对折叠缠绕时的带簧进行了几何参数优化。

白江波等[12⁃13]采用真空袋成形和复合工艺制备了豆荚杆，并采用有限元分析方法和真空试验探究了豆荚杆在空间环境中的热行为；Chu 等[14]提出一种豆荚杆为骨架的可展开机构，并对其动力学行为和尺寸参数的鲁棒自适应性进行了研究；……