小型長航時無人機(jī)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計及強(qiáng)度分析
發(fā)布時間:2021-05-23 12:01
作為一種新型的無人飛行器,小型長航時無人機(jī)具有續(xù)航時間長、操作方便、起降靈活、載荷配置多樣、攜帶和運(yùn)輸方便等諸多優(yōu)點,成為國內(nèi)外無人機(jī)領(lǐng)域研究的熱點。本文開展了小型長航時無人機(jī)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計及其強(qiáng)度與剛度的分析研究,主要內(nèi)容如下:(1)在小型長航時無人機(jī)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計方面。本文先后開展了無人機(jī)結(jié)構(gòu)材料的選擇,結(jié)構(gòu)布局形式的確定,結(jié)構(gòu)的傳力分析,機(jī)身、機(jī)翼、尾撐和尾翼的初步設(shè)計及主要結(jié)構(gòu)分離面的連接設(shè)計;針對小型長航時無人機(jī)載荷配置多樣化、機(jī)體結(jié)構(gòu)通用性高的特點,本文提出了一種可重構(gòu)的機(jī)體結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法;針對小型長航時無人機(jī)對快速拆裝和便捷使用的要求,本文提出了無工具拆裝的結(jié)構(gòu)分離面連接設(shè)計方法,同時也實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和電氣一體化的共形連接;本文所設(shè)計的小型長航時無人機(jī)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)重量輕、模塊化程度高、操作使用便捷等特點。(2)在無人機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析方面。本文先后開展了復(fù)合材料有限元法的理論研究,機(jī)翼、尾撐和尾翼結(jié)構(gòu)的有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度的校核;針對小型長航時無人機(jī)結(jié)構(gòu)輕量化的設(shè)計要求,本文重點開展了機(jī)翼蒙皮和翼梁的鋪層設(shè)計與結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化,尾撐桿的鋪層設(shè)計和截面尺寸優(yōu)化;優(yōu)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外小型長航時無人機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外小型無人機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 無人機(jī)總體結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.1 小型長航時無人機(jī)布局形式及設(shè)計參數(shù)
2.2 無人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
2.2.1 結(jié)構(gòu)材料的選擇
2.2.2 結(jié)構(gòu)布局形式的確定
2.2.3 結(jié)構(gòu)傳力路線的分析
2.2.4 結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計
2.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.3.1 機(jī)翼結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.3.2 尾翼和尾撐結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.3.3 機(jī)身結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.4 連接方式初步設(shè)計
2.4.1 外翼與中翼連接初步設(shè)計
2.4.2 中翼與機(jī)身連接初步設(shè)計
2.4.3 尾撐桿與中翼連接初步設(shè)計
2.4.4 尾撐桿各部分連接設(shè)計
2.4.5 其它部分連接設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 機(jī)體結(jié)構(gòu)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.1 復(fù)合材料及有限元法理論基礎(chǔ)
3.1.1 復(fù)合材料層合板的宏觀力學(xué)特性
3.1.2 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)有限元法簡介
3.1.3 復(fù)合材料鋪層設(shè)計準(zhǔn)則
3.2 外翼結(jié)構(gòu)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.2.1 外翼結(jié)構(gòu)有限元分析
3.2.2 外翼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
3.3 尾撐與尾翼結(jié)構(gòu)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.3.1 尾撐桿和尾翼結(jié)構(gòu)有限元分析
3.3.2 尾撐桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
3.4 無人機(jī)總體結(jié)構(gòu)有限元分析
3.4.1 結(jié)構(gòu)模型的簡化
3.4.2 載荷的施加
3.4.3 邊界條件的設(shè)定
3.4.4 機(jī)身結(jié)構(gòu)的鋪層設(shè)計
3.4.5 整機(jī)結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 起落架結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度分析
4.1 引言
4.2 起落架設(shè)計方案研究
4.3 滑橇式起落架結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.1 左右滑橇、弓形梁相對位置的確定
4.3.2 左右滑橇、弓形梁主要尺寸的確定
4.3.3 弓形梁截面尺寸的設(shè)計
4.4 起落架強(qiáng)度分析及優(yōu)化
4.4.1 鋪層設(shè)計
4.4.2 弓形梁截面尺寸優(yōu)化
4.4.3 弓形梁結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某型飛機(jī)PMI泡沫夾層結(jié)構(gòu)翼梢小翼成型技術(shù)研究[J]. 成艷娜,劉向陽. 粘接. 2018(04)
[2]復(fù)合材料無人機(jī)滑撬式起落架設(shè)計與優(yōu)化[J]. 胡松,祖磊,李書欣,劉萌,謝麗婷. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(03)
[3]復(fù)合材料在無人機(jī)上的應(yīng)用與展望[J]. 袁立群,單杭英,楊忠清,樊芃. 玻璃纖維. 2017(06)
[4]復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鋪層細(xì)節(jié)設(shè)計探討[J]. 成強(qiáng). 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(27)
[5]無人機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料應(yīng)用進(jìn)展[J]. 程文禮,邱啟艷,趙彬. 航空制造技術(shù). 2012(18)
[6]小型無人飛機(jī)復(fù)合材料典型結(jié)構(gòu)形式分析[J]. 王建華,陳令國,朱成香,胡定紅. 教練機(jī). 2011(03)
[7]美國空軍未來40年無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃[J]. 宮朝霞,胡冬冬. 飛航導(dǎo)彈. 2011(01)
[8]某型燃料電池?zé)o人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 許震宇,李斌. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2010(06)
[9]ANSYS在航空復(fù)合材料數(shù)字化設(shè)計與制造工藝中的應(yīng)用[J]. 孟志華. 航空制造技術(shù). 2006(01)
[10]復(fù)合材料層合板穩(wěn)定性的鋪層優(yōu)化設(shè)計[J]. 修英姝,崔德剛. 工程力學(xué). 2005(06)
碩士論文
[1]混雜復(fù)合材料低速沖擊力學(xué)性能實驗研究[D]. 史寶會.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[2]蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的性能研究[D]. 趙景麗.西北工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號:3202485
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外小型長航時無人機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外小型無人機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 無人機(jī)總體結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.1 小型長航時無人機(jī)布局形式及設(shè)計參數(shù)
2.2 無人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
2.2.1 結(jié)構(gòu)材料的選擇
2.2.2 結(jié)構(gòu)布局形式的確定
2.2.3 結(jié)構(gòu)傳力路線的分析
2.2.4 結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計
2.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.3.1 機(jī)翼結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.3.2 尾翼和尾撐結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.3.3 機(jī)身結(jié)構(gòu)初步設(shè)計
2.4 連接方式初步設(shè)計
2.4.1 外翼與中翼連接初步設(shè)計
2.4.2 中翼與機(jī)身連接初步設(shè)計
2.4.3 尾撐桿與中翼連接初步設(shè)計
2.4.4 尾撐桿各部分連接設(shè)計
2.4.5 其它部分連接設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 機(jī)體結(jié)構(gòu)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.1 復(fù)合材料及有限元法理論基礎(chǔ)
3.1.1 復(fù)合材料層合板的宏觀力學(xué)特性
3.1.2 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)有限元法簡介
3.1.3 復(fù)合材料鋪層設(shè)計準(zhǔn)則
3.2 外翼結(jié)構(gòu)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.2.1 外翼結(jié)構(gòu)有限元分析
3.2.2 外翼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
3.3 尾撐與尾翼結(jié)構(gòu)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.3.1 尾撐桿和尾翼結(jié)構(gòu)有限元分析
3.3.2 尾撐桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
3.4 無人機(jī)總體結(jié)構(gòu)有限元分析
3.4.1 結(jié)構(gòu)模型的簡化
3.4.2 載荷的施加
3.4.3 邊界條件的設(shè)定
3.4.4 機(jī)身結(jié)構(gòu)的鋪層設(shè)計
3.4.5 整機(jī)結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 起落架結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度分析
4.1 引言
4.2 起落架設(shè)計方案研究
4.3 滑橇式起落架結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.1 左右滑橇、弓形梁相對位置的確定
4.3.2 左右滑橇、弓形梁主要尺寸的確定
4.3.3 弓形梁截面尺寸的設(shè)計
4.4 起落架強(qiáng)度分析及優(yōu)化
4.4.1 鋪層設(shè)計
4.4.2 弓形梁截面尺寸優(yōu)化
4.4.3 弓形梁結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某型飛機(jī)PMI泡沫夾層結(jié)構(gòu)翼梢小翼成型技術(shù)研究[J]. 成艷娜,劉向陽. 粘接. 2018(04)
[2]復(fù)合材料無人機(jī)滑撬式起落架設(shè)計與優(yōu)化[J]. 胡松,祖磊,李書欣,劉萌,謝麗婷. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(03)
[3]復(fù)合材料在無人機(jī)上的應(yīng)用與展望[J]. 袁立群,單杭英,楊忠清,樊芃. 玻璃纖維. 2017(06)
[4]復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鋪層細(xì)節(jié)設(shè)計探討[J]. 成強(qiáng). 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(27)
[5]無人機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料應(yīng)用進(jìn)展[J]. 程文禮,邱啟艷,趙彬. 航空制造技術(shù). 2012(18)
[6]小型無人飛機(jī)復(fù)合材料典型結(jié)構(gòu)形式分析[J]. 王建華,陳令國,朱成香,胡定紅. 教練機(jī). 2011(03)
[7]美國空軍未來40年無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃[J]. 宮朝霞,胡冬冬. 飛航導(dǎo)彈. 2011(01)
[8]某型燃料電池?zé)o人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 許震宇,李斌. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2010(06)
[9]ANSYS在航空復(fù)合材料數(shù)字化設(shè)計與制造工藝中的應(yīng)用[J]. 孟志華. 航空制造技術(shù). 2006(01)
[10]復(fù)合材料層合板穩(wěn)定性的鋪層優(yōu)化設(shè)計[J]. 修英姝,崔德剛. 工程力學(xué). 2005(06)
碩士論文
[1]混雜復(fù)合材料低速沖擊力學(xué)性能實驗研究[D]. 史寶會.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[2]蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的性能研究[D]. 趙景麗.西北工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號:3202485
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