本文關鍵詞：基于壓電泵驅動變后緣彎度機翼結構設計

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【摘要】：航空技術的迅猛發(fā)展使人們對飛行器性能提出了更高要求,而傳統(tǒng)的飛機布局方式越來越難以滿足這種使飛行器保持更好氣動性能及更好飛行狀態(tài)的要求。因此,近年來國內外相關研究學者及專家對具有結構自適應自調節(jié)的新概念飛行器進行了初步探索研究。這種新概念飛行器,又叫變體飛行器,能夠根據(jù)不同的飛行任務及環(huán)境,通過改變自身結構外形來達到飛行性能最優(yōu)。連續(xù)可變后緣飛行器是一種中尺度、變翼型變體飛行器,可有效提高飛行器機動性能及巡航性能。同時,其對驅動其變形的驅動器提出了新的要求。傳統(tǒng)的液壓驅動已難以滿足體積小、重量輕、能量密度大等要求,隨著近年來智能材料的快速發(fā)展,為此問題提供了解決思路。以壓電材料等智能材料為動力輸出元件,已被各國研究者研制出不同性能及用途的驅動器。其獨特的優(yōu)點使其在航空航天、精準醫(yī)療、精密器械及機器人等方面具備廣闊的應用前景。高壓疊堆壓電封裝陶瓷材料具有的高能量密度、大輸出力、響應快速等特點,同時液壓傳動具有可無級調速、傳動可靠等優(yōu)點。本文通過結合兩者的優(yōu)點,應用疊堆壓電材料研制驅動器,并構建液壓驅動系統(tǒng),驅動機翼后緣結構連續(xù)變彎度。首先,本文對疊堆壓電泵的工作原理進行了相關論述,根據(jù)準靜態(tài)理論對疊堆壓電驅動器的輸出性能進行了理論分析,對驅動器的結構進行了詳細設計,并對其最終輸出性能進行了全面測試,詳盡分析了驅動電壓幅值、電壓頻率及預充壓對輸出性能的影響。結果表明,電壓幅值對輸出流量及壓強差均存在明顯影響,而電壓頻率主要影響疊堆壓電泵的輸出流量。其次,根據(jù)所需要求,對機翼結構進行了系統(tǒng)完整的設計,根據(jù)翼型設計了后緣連續(xù)變彎度形式,采用上蒙皮承載的方式,同時完成了驅動機構的設計,運用液壓推桿通過連桿結構驅動后緣變形,完成了對機翼結構的空氣動力學分析及剛強度校核。最后,應用ADAMS軟件對機翼后緣結構模型變形進行了初步的柔性仿真分析,得到了液壓推桿運動速度與后緣結構變形過程中角動量之間的關系,為后續(xù)進行相關柔性動力學仿真分析提供參考,完成了后緣結構變形測試。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V224
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本文編號：1221547