近年來,可變構(gòu)型飛行器在科研領域引起了廣泛的關注。可變構(gòu)型飛行器通過改變飛機的外形來提高飛行器的飛行效率,使其在不同的飛行環(huán)境中都能夠達到最優(yōu)的飛行性能。目前,變構(gòu)形飛行器的變形主要體現(xiàn)在機翼的變形上。本文設計了一種可變翼面積的機翼,能夠在變形完成后提高機翼的面積及展弦比,并保證機翼氣動外形的連續(xù)和完整性。對所設計的變形翼進行了方案及結(jié)構(gòu)設計,完成了運動學、動力學以及氣動分析,研制了變形翼的原理樣機,并驗證了其展開功能。根據(jù)飛行器提高升阻比并且保證翼面連續(xù)的設計要求,設計并比較了多種展向變形方案與機翼截面變形方案,最終確定了總體設計方案;針對變形過程中蒙皮收攏的特點對蒙皮的分割方法進行了研究,并以內(nèi)部空間最大為目標確定了最優(yōu)的分割方案;對變形翼的內(nèi)部機構(gòu)進行了方案設計,最后對整套變形翼機構(gòu)進行了自由度分析,以保證機構(gòu)原理上的可行性。建立翼面可展開機構(gòu)的運動學模型,建立其位置、速度和加速度方程;通過推導得出的參考點位置方程與已知的參考點位置,進行機構(gòu)的尺度綜合,給出了優(yōu)化目標與約束條件,在多組結(jié)構(gòu)尺寸的數(shù)值解中確定出一組結(jié)構(gòu)參數(shù);最后將求出的各結(jié)構(gòu)尺寸代入到運動學方程中,用MATLAB對... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究背景與意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景與意義
    1.2 可變形機翼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外可變面積機翼內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外可變面積機翼外部蒙皮研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)可變形機翼研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國內(nèi)外在變形翼研究方面的文獻綜述的簡析
    1.3 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 變形翼整體方案設計與蒙皮分割方法研究
    2.1 引言
    2.2 變形翼的總體方案設計
        2.2.1 展向變形方案的比較
        2.2.2 翼型截面方向變形方案的比較
        2.2.3 總體方案的設計
    2.3 變形翼蒙皮分割方法研究
        2.3.1 蒙皮收攏后不干涉條件判斷
        2.3.2 采用CST參數(shù)化方法的翼型輪廓曲線擬合
        2.3.3 利用中心差分法計算外側(cè)翼型輪廓上的控制點
        2.3.4 外側(cè)翼型分片位置的確定
    2.4 變形翼機構(gòu)方案設計
        2.4.1 展向可伸縮機構(gòu)的方案設計
        2.4.2 主支撐蒙皮展開機構(gòu)的方案設計
        2.4.3 前/后緣蒙皮展開機構(gòu)的方案設計
        2.4.4 剪叉聯(lián)動機構(gòu)的方案設計
        2.4.5 翼面可展開機構(gòu)的總體方案設計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 翼面可展開機構(gòu)運動學分析與尺度綜合
    3.1 引言
    3.2 翼面可展開機構(gòu)的運動學模型建立
        3.2.1 主支撐蒙皮展開機構(gòu)運動學模型建立
        3.2.2 剪叉聯(lián)動機構(gòu)運動學模型建立
        3.2.3 前/后緣蒙皮展開機構(gòu)運動模型建立
    3.3 翼面可展開機構(gòu)尺度綜合
    3.4 翼面可展開機構(gòu)運動學分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 翼面可展開機構(gòu)的動力學分析
    4.1 引言
    4.2 驅(qū)動副關節(jié)坐標與各構(gòu)件運動映射關系分析
        4.2.1 主支撐蒙皮展開機構(gòu)中的運動映射關系分析
        4.2.2 剪叉聯(lián)動機構(gòu)中的運動映射關系分析
        4.2.3 前/后緣蒙皮展開機構(gòu)中的運動映射關系分析
    4.3 翼面可展開單元中各構(gòu)件的受力情況分析
    4.4 翼面可展開單元動力學方程建立
    4.5 翼面可展開單元的驅(qū)動力分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 變形翼仿真分析與樣機驗證
    5.1 引言
    5.2 變形翼結(jié)構(gòu)設計
    5.3 變形翼樣機研制及展開功能驗證
    5.4 變形翼運動學與動力學仿真分析
        5.4.1 變形翼運動學仿真分析
        5.4.2 變形翼動力學仿真分析
    5.5 變形翼空氣動力特性仿真分析
        5.5.1 變形翼低速空氣動力特性分析
        5.5.2 變形翼升阻特性對比驗證設計
        5.5.3 仿真結(jié)果與分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]含復鉸可連續(xù)變彎度機翼機構(gòu)設計與優(yōu)化研究[D]. 李剛.哈爾濱工業(yè)大學 2017
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碩士論文
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[5]可變彎度自適應機翼部分關鍵技術研究[D]. 聶瑞.南京航空航天大學 2010



本文編號：3190824