太陽帆技術作為一種低成本、長壽命的太空飛行器方案早已公開，被認為是人類探索太陽系外的潛在載體，然而其超大尺寸帆面的支撐結構需要同時滿足"高收納比"與"可靠展開"這兩個相互矛盾的要求。
中國科學院瀋陽自動化研究所的最新研究成果為這一技術難題帶來了突破性進展。
研究團隊成功開發出具有小截面尺寸、輕質高剛度特性的可展收複合材料伸展臂（DCB），並構建了精確的力學分析模型。
科研人員在傳統薄壁梁理論框架中加入了非線性修正項，首次完整描述了臂杆從初始狀態到壓平、卷繞的整個變形過程，特別關注了材料中性軸拉伸、曲率變化以及接觸摩擦等關鍵影響因素。
藉助高精度數值模擬，研究發現了卷收過程中的力學規律：卷收過渡區是應力集中區域，最大應力出現在下層結構最外層側弧的拐點處;下層應力整體高於上層，外層材料承受的應力顯著大於內層和中層，而中層憑藉厚度優勢表現出更為穩定的承載特性。
為驗證理論模型，研究團隊專門建立了實驗平台，測量了不同卷收角度下的應變值和扭矩。實驗數據與理論預測及仿真結果表現出高度一致性，充分證明了模型的有效性。
這項研究為未來設計和優化此類高性能、高收納比的太空可展開結構提供了重要的理論基礎和設計指導。
