本文關(guān)鍵詞：仿生撲翼飛行器柔性翅翼及驅(qū)動機構(gòu)的研究

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【摘要】：與傳統(tǒng)的固定翼飛行器和旋翼飛行器相比,仿生撲翼飛行器的主要特點是翅翼在撲動時能同時產(chǎn)生升力和推力,與此同時還具有效率高、機動性能好、噪音小、不需要專門起飛著陸場地等多個特點。因此,研究人員設(shè)計并開發(fā)仿生撲翼飛行器有著非常重要的科學(xué)意義,而且擁有廣泛的應(yīng)用前景,各國的研究人員對這一領(lǐng)域的發(fā)展都十分關(guān)注。通過檢索相關(guān)文獻匯總國內(nèi)外對昆蟲和鳥類飛行機理的研究進展,從鳥翼和昆蟲翼的構(gòu)造出發(fā),分別分析它們的飛行機理,特別是昆蟲飛行中產(chǎn)生高升力的幾種機制研究現(xiàn)狀與進展,通過對比分析昆蟲和鳥類撲翼飛行之間的差異,提出了本文是將仿生撲翼飛行器柔性翅翼及驅(qū)動機構(gòu)的研究,集中在模仿昆蟲的撲翼飛行理論的基礎(chǔ)上來進行。通過對比目前幾種驅(qū)動機構(gòu)的優(yōu)缺點,采用Solidworks的建模技術(shù),選擇由直流電機驅(qū)動的曲柄搖桿機構(gòu)作為本文研究撲翼飛行器的驅(qū)動機構(gòu),選擇并計算出與電機相匹配的二級圓柱齒輪減速器的參數(shù)。將在Solidworks中建立的驅(qū)動機構(gòu)模型導(dǎo)入Adams中,利用Adams的運動學(xué)仿真模塊針對所設(shè)計的不同方案進行運動學(xué)仿真,并對仿真結(jié)果進行分析,以期獲得最優(yōu)的參數(shù)方案。學(xué)習(xí)CFD計算流體力學(xué)軟件中Fluent的使用,并且運用用戶自定義功能(UDF),通過C語言編程對該軟件的使用進行了二次開發(fā)。本文通過采用Spalart-Allmaras模型,同時增強壁面函數(shù)中的要求,利用ICEM CFD中Exponentioal2劃分規(guī)則對翅翼模型的外壁面做了特殊處理,獲取到昆蟲翅翼在流場運動時的二維網(wǎng)格。采用Fluent計算方法模擬出翅翼周圍的流場,得到翅翼撲動過程中的升阻力特性。通過比較單自由度的剛性翅翼與柔性翅翼之間的升阻力特性的特點,得出在具有相同的初始和運動條件下,與剛性翅翼相比,柔性翅翼的升力在即使有所下降的情況下,水平方向的力則由阻力變成了推力,提高的翅翼撲動過程中的效率這一結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V276

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金曉怡;顏景平;;昆蟲飛行高升力的一種新解釋——柔性楔形效應(yīng)[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年05期

2 袁昌盛;付金華;;國際上微型飛行器的研究進展與關(guān)鍵問題[J];航空兵器;2005年06期

3 周凱;方宗德;曹雪梅;張明偉;;單曲柄雙搖桿撲翼驅(qū)動機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J];航空動力學(xué)報;2008年01期

4 侯宇 ,方宗德,劉嵐,吳立言;基于MEMS技術(shù)的微撲翼飛行器研究[J];航空制造技術(shù);2003年09期

5 孫茂,吳江浩;微型飛行器的仿生流體力學(xué)——昆蟲前飛時的氣動力和能耗[J];航空學(xué)報;2002年05期

6 朱自強;王曉璐;吳宗成;陳澤民;;小型和微型無人機的氣動特點和設(shè)計[J];航空學(xué)報;2006年03期

7 翁梓華,黃太平;撲翼飛行的高升力機理分析[J];機電技術(shù);2003年S1期

8 王盛璽;陳冬冬;宋松和;;解析二維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法及其應(yīng)用[J];計算機工程與應(yīng)用;2010年26期

9 劉嵐;方宗德;侯宇;;撲翼飛行的氣動建模與仿真分析[J];計算機仿真;2006年03期

10 王姝歆,顏景平,張志勝;仿昆飛行機器人的研究[J];機械設(shè)計;2003年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖天航;昂海松;周新春;;大幅度非定常運動流場分析的新方法及其在柔性撲翼上的應(yīng)用[A];探索 創(chuàng)新 交流——第三屆中國航空學(xué)會青年科技論壇文集（第三集）[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡宇群;微型飛行器中的若干動力學(xué)問題研究[D];南京航空航天大學(xué);2002年

2 左德參;仿生微型飛行器若干關(guān)鍵問題的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周凱;微撲翼飛行器動力學(xué)仿真及驅(qū)動機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 丁海春;昆蟲飛行運動學(xué)與動力學(xué)測試系統(tǒng)、實驗與分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

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本文編號：1151907