本文關(guān)鍵詞：撲翼微飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計及其空氣動力性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《合肥工業(yè)大學》 2015年

撲翼微飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計及其空氣動力性能研究

舒寧  

【摘要】：撲翼微飛行器是一種模仿自然界飛行鳥類依靠撲動翅膀產(chǎn)生飛行動力的新概念飛行機器人。由于其良好的隱蔽性和卓越的飛行性能,在國內(nèi)外受到廣泛的關(guān)注,無論是軍用還是民用領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。 首先簡要介紹了微型飛行器的定義、背景及分類,著重對微型撲翼飛行器的概況進行了介紹,包括撲翼微飛行器的發(fā)展歷程,國內(nèi)外樣機研究現(xiàn)狀,以及目前在研究設(shè)計撲翼微飛行器中的面臨的技術(shù)難點。 接著,著重分析了各研究機構(gòu)研制的撲翼微飛行器,在詳細研究了其驅(qū)動結(jié)構(gòu)后,確立了雙曲柄雙搖桿的驅(qū)動結(jié)構(gòu),并對曲柄搖桿機構(gòu)的原理進行了分析研究,給出了曲柄搖桿機構(gòu)在撲翼中的限制條件。 從鳥類的生理結(jié)構(gòu)出發(fā),系統(tǒng)分析了鳥類的飛行動作以及其產(chǎn)生高升力的機理。通過對現(xiàn)有兩自由度撲翼機構(gòu)的方案分析,確立了凸輪一導槽的撲翼扭轉(zhuǎn)機構(gòu),并且引入了球形鉸鏈結(jié)構(gòu),由此設(shè)計出一款新型的兩自由度撲翼驅(qū)動結(jié)構(gòu)。參照由尺度律所評估的撲翼相關(guān)參數(shù),對飛行器的減速系統(tǒng)、翅翼和尾翼結(jié)構(gòu)進行了的設(shè)計,利用UG建立了三維模型,并通過運動學仿真驗證了撲翼機構(gòu)可以良好的實現(xiàn)所需運動。 利用CFD分析軟件Fluent以及嵌入UDF和動網(wǎng)格技術(shù)對飛行器翅翼的氣動力性能進行了數(shù)值模擬,分析比較了兩自由度撲翼機構(gòu)與單自由度撲翼機構(gòu)對氣動力性能的影響,結(jié)合實際參數(shù),計算了微型撲翼飛行器做兩自由度撲動時所受到的氣動力。 利用動力學分析軟件ADAMS,將所計算得到的撲翼氣動力樣條函數(shù)加載到機翼上進行動力學仿真,分析比較一個撲動周期內(nèi)各關(guān)鍵連接點的受力情況,為后續(xù)的樣機制作提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V211;V221
【目錄】：

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