由柔性复合材料构建而成的空间充气展开结构,具有非常大的体积压缩比,可节省很大的航天器运载空间,减轻发射重量,降低发射成本.空间充气展开结构在发射升空前是折叠包装的,进入轨道之后,根据需要通过充气展开并刚化,达到强度、刚度、稳定性及功能要求.该文对Kapton-Al-Kapton层合结构充气支撑管的刚化机理和轴压稳定性进行了研究.对层合铝充气支撑管刚化机理的研究是从支撑管的弯曲刚度实验入手的.即通过测得层合铝的屈服极限,确定出充气支撑管的刚化压力,然后用悬臂加载法对其进行弯曲刚度研究.结果表明,充气压力提高了充气管的弯曲刚度,揭示了层合铝充气支撑管的刚化机理.研究为Kapton-Al-Kapton层合材料应用于空间充气展开结构提供了依据.对层合铝充气支撑管轴压稳定性分析是从经典薄壳大挠度理论出发的.将充气支撑管视为具有内部压力的封闭壳体,考虑折叠时产生的折痕和褶皱等初始几何缺陷,给出了它的屈曲控制方程.进而研究了充气压力与不同几何参数充气管的屈曲荷载之间的关系.结果表明:初始几何缺陷的存在降低了充气支撑管的屈曲荷载;而充气压力的存在明显提高了充气支撑管屈曲荷载,原因是由于充气压力的增加大大削弱了充气支撑管的几何缺陷度,使管壁趋于完善.另外,不同的几何参数和屈曲模态下,充气支撑管对缺陷的敏感度也是不同的.