利用四旋翼無人機(jī)進(jìn)行橋梁壁面檢測是最新、最高效和最為靈活的檢測方式。圖像的清晰度對橋梁檢測的結(jié)果至關(guān)重要,這就要求四旋翼無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要很好的穩(wěn)定性,四旋翼無人機(jī)的穩(wěn)定性與旋翼之間的氣動干擾以及外界物理?xiàng)l件的干擾密切相關(guān)。為了保證四旋翼無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性,本文采用數(shù)值模擬的方法對懸停狀態(tài)下旋翼間氣動干擾以及橋梁壁面對無人機(jī)的氣動特性影響進(jìn)行探究,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:（1）建立氣動仿真模型并利用試驗(yàn)驗(yàn)證仿真的有效性。根據(jù)小型四旋翼無人機(jī)低雷諾數(shù)環(huán)境飛行的特點(diǎn),建立氣動仿真模型,自主搭建旋翼升力測量平臺,仿真結(jié)果與實(shí)際相比,層流模型對低雷諾數(shù)下的小型四旋翼無人機(jī)氣動仿真具有較好的效果,通過對比,誤差為8.14%,驗(yàn)證了仿真模型的有效性。（2）探究旋翼間距對四旋翼無人機(jī)氣動干擾的影響。對旋翼間距為2.2R～5.0R的四旋翼無人機(jī)氣動特性進(jìn)行仿真,探究旋翼間距的變化與四旋翼無人機(jī)負(fù)載特性以及升力和力矩波動狀況的規(guī)律。對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明:旋翼之前的氣動干擾不利于飛行器負(fù)載能力的提升以及飛行穩(wěn)定性的改善,翼尖渦間的干擾是升力和力矩產(chǎn)生波動的主要原因,旋翼間距越小,升力及力矩波動越... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)有橋梁檢測方式

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.3魚鷹戰(zhàn)機(jī)(a)模擬仿真結(jié)果(b)煙霧可視化圖1.4SeokkwanYoon觀察到的噴泉流(2)縱列式雙旋翼縱列式雙旋翼(如圖1.5)的旋翼槳盤有重疊部分且主體部分全部位于尾跡流場當(dāng)中，導(dǎo)致飛行器自身的氣動干擾非常嚴(yán)重。早期對于縱列式雙旋翼拉力和功率的估計(jì)是通過采用葉素理論對重疊區(qū)域的誘導(dǎo)速度進(jìn)行計(jì)算實(shí)現(xiàn)的。Crowther[40]通過在風(fēng)洞中測量旋翼的拉力大小的方法研究了兩個(gè)旋翼間的空氣動力學(xué)干擾隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。Gupta[41]將研究重點(diǎn)放在雙旋翼中較大的后旋翼上，研究了旋翼間的氣動干擾對后旋翼氣動特性的影響。Hyo等人[42]運(yùn)用自由尾跡模型對縱列式雙旋翼的非定常流場進(jìn)行了分析。國內(nèi)，盛英華[43]對飛行器尾跡模型進(jìn)行細(xì)致的研究，并建立了相應(yīng)的模型。黃水林[44]利用PIV試驗(yàn)對不同飛行狀態(tài)下水平方向上不同旋翼間距的縱列式雙旋翼氣動性能進(jìn)行研究，圖1.6是該飛行器懸浮在空中時(shí)的槳盤平面流場跡線圖，結(jié)果表明氣動干擾主要集中在后旋翼上。

縱列式雙旋翼

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]縱列式直升機(jī)雙旋翼氣動干擾特性的理論與試驗(yàn)研究[D]. 黃水林.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器氣動干擾分析[D]. 王策.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]地面效應(yīng)與控制參數(shù)對多旋翼無人機(jī)飛行性能影響研究[D]. 游安華.南京理工大學(xué) 2015
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[4]面向橋梁檢測的四旋翼飛行器控制系統(tǒng)研究[D]. 王小莉.重慶交通大學(xué) 2013
[5]橋底檢測爬壁機(jī)器人控制系統(tǒng)開發(fā)[D]. 楊衍舒.南京理工大學(xué) 2013
[6]微型旋翼氣動特性分析方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王暢.南京航空航天大學(xué) 2010
[7]基于CFD方法的直升機(jī)旋翼/機(jī)身流場模擬及分析[D]. 王博.南京航空航天大學(xué) 2007
[8]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器懸停狀態(tài)下旋翼/機(jī)翼干擾研究[D]. 周加松.南京航空航天大學(xué) 2004
[9]微型飛行器低雷諾數(shù)二元翼型的氣動特性研究[D]. 盛英華.南京航空航天大學(xué) 2003



本文編號：3600724