仿生撲翼飛行器是一種跨多個(gè)學(xué)科綜合設(shè)計(jì)的新概念飛行器,具有質(zhì)量輕、飛行靈活、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。同時(shí)撲翼飛行器在民用和國(guó)防領(lǐng)域中,都有廣闊的應(yīng)用前景。因此促進(jìn)撲翼飛行器的發(fā)展,具有非常重要的意義。在撲翼飛行器中,最為重要的是翅翼的外形與撲翼驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。論文針對(duì)現(xiàn)有的多自由度撲翼機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)單一、驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件多、在仿生方面表現(xiàn)不夠良好等缺點(diǎn),提出了一種仿生三段式撲翼模型,并設(shè)計(jì)了一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)撲動(dòng)、二次折疊運(yùn)動(dòng)的多連桿撲翼機(jī)構(gòu)。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)部分:首先,在對(duì)鳥類進(jìn)行仿生學(xué)研究的基礎(chǔ)上,從身體構(gòu)造、飛行方式、翅翼的運(yùn)動(dòng)方式等方面闡述了鳥類飛行的翅翼運(yùn)動(dòng)特征及高升力機(jī)理。據(jù)此設(shè)計(jì)了仿生撲翼飛行機(jī)構(gòu)的方案,提出飛行性能更優(yōu)的仿生三段式撲翼模型,設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)撲動(dòng)、二次折疊運(yùn)動(dòng)的多連桿撲翼機(jī)構(gòu),并對(duì)多連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。其次,參照鳥類外形尺寸構(gòu)建仿生三段式撲翼模型,建立能夠?qū)崿F(xiàn)“撲動(dòng)-俯仰-二次折疊”的仿生三段式多自由度運(yùn)動(dòng)模型,在此基礎(chǔ)上,利用仿真軟件在低雷諾數(shù)非定常流場(chǎng)情況下對(duì)仿生三段式撲翼飛行器進(jìn)行三維數(shù)值仿真模擬,進(jìn)行氣動(dòng)力特性分析。從流場(chǎng)云圖的角度對(duì)撲翼流場(chǎng)進(jìn)行分析... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于曲柄連桿機(jī)構(gòu)的兩種機(jī)構(gòu)

圖 1.2 壓電石英驅(qū)動(dòng)的飛行器機(jī)翼 圖 1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)副與彈簧結(jié)合的機(jī)翼德國(guó) Festo 公司參考海鷗的形態(tài)和飛行方式，設(shè)計(jì)了一款具有良好飛行性能的撲翼飛行器“SmartBird”，如圖 1.4 所示，整個(gè)撲翼機(jī)構(gòu)具有多個(gè)自由度，撲折疊與扭轉(zhuǎn)分別由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)控制，因此在控制系統(tǒng)下可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的功能，頭尾部由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以分別擺動(dòng)，整機(jī)質(zhì)量?jī)H 450g，有良好的飛行性能[17]。

圖 1.2 壓電石英驅(qū)動(dòng)的飛行器機(jī)翼 圖 1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)副與彈簧結(jié)合的機(jī)翼德國(guó) Festo 公司參考海鷗的形態(tài)和飛行方式，設(shè)計(jì)了一款具有良好飛行性能的撲翼飛行器“SmartBird”，如圖 1.4 所示，整個(gè)撲翼機(jī)構(gòu)具有多個(gè)自由度，撲折疊與扭轉(zhuǎn)分別由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)控制，因此在控制系統(tǒng)下可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的功能，頭尾部由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以分別擺動(dòng)，整機(jī)質(zhì)量?jī)H 450g，有良好的飛行性能[17]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]微型撲翼仿生“0”字和“8”字形撲動(dòng)方式氣動(dòng)特性研究[J]. 張紅梅,楊文青.  航空工程進(jìn)展. 2016(01)
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[8]撲翼飛行器平面形狀對(duì)氣動(dòng)力的影響研究[J]. 張小俊,胡淑玲.  飛行力學(xué). 2015(01)
[9]仿蝙蝠折疊撲翼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 何廣平,馬楠.  北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]一種變體飛行器的動(dòng)力學(xué)建模與動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 張杰,吳森堂.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)

博士論文
[1]智能變形飛行器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)制與若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 董二寶.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]仿鳥撲翼飛行器氣動(dòng)分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 顧新冬.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[2]仿鳥撲翼飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與氣動(dòng)特性研究[D]. 蘇漢平.中國(guó)民航大學(xué) 2017
[3]微型撲翼飛行器機(jī)翼的仿生設(shè)計(jì)與多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 李建明.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]大翼展仿生飛鳥機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與遠(yuǎn)程操作控制方法[D]. 李光明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]撲翼運(yùn)動(dòng)的非定常氣動(dòng)力的模擬與分析[D]. 黃峰.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]仿生撲翼飛行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)研究[D]. 阮龍歡.武漢科技大學(xué) 2016
[7]撲翼飛行器測(cè)力平臺(tái)設(shè)計(jì)與撲翼樣機(jī)測(cè)力研究[D]. 吳思遠(yuǎn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[8]撲翼式飛行器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)研究[D]. 陳世杰.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[9]仿生驅(qū)鳥撲翼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及氣動(dòng)力分析[D]. 謝友增.中國(guó)民航大學(xué) 2015
[10]撲翼微飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其空氣動(dòng)力性能研究[D]. 舒寧.合肥工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3106837