撲翼飛行器是一種通過翅翼的拍打運動產(chǎn)生升力和推力的新型飛行器。它具有機動性靈活、飛行效率高、隱蔽性好等優(yōu)點,在許多領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,被認為是最有發(fā)展空間的微型飛行器。本文基于仿生學(xué)原理,對自然界飛行生物的飛行機理、撲翼飛行機構(gòu)和撲翼氣動力特性進行了研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計研制了撲翼飛行器樣機和混合驅(qū)動樣機,并完成了樣機的飛行測試實驗。具體研究工作如下:首先,對自然界飛行生物的飛行機理進行了分析研究。從仿生學(xué)的角度,分別對昆蟲、鳥類和蝙蝠的翅膀構(gòu)造和撲翼運動規(guī)律進行了分析研究,進而分析了自然界飛行生物實現(xiàn)飛行的高升力機制。其次,對撲翼飛行器樣機的撲翼驅(qū)動方案進行設(shè)計。分析現(xiàn)有驅(qū)動方式的優(yōu)缺點,在微電機驅(qū)動方式的基礎(chǔ)上,設(shè)計撲翼飛行器樣機的撲動機構(gòu)。對撲動機構(gòu)進行數(shù)學(xué)建模和運動學(xué)分析,設(shè)計撲翼機構(gòu)的尺寸參數(shù),并利用MATLAB和ADAMS軟件對撲動機構(gòu)進行運動學(xué)仿真。結(jié)果表明,所設(shè)計的撲翼機構(gòu)符合撲翼運動規(guī)律,具有良好的運動特征。再次,對撲翼運動中翅翼的氣動特性進行數(shù)值模擬研究�；诹黧w力學(xué)和計算流體力學(xué)的理論,根據(jù)撲翼運動的特點,建立了翅翼運動的二維幾何模型和網(wǎng)格模型。采用壓力速度耦合算...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 課題的研究背景
        1.1.2 研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 仿昆蟲微型撲翼飛行器
        1.2.2 仿鳥類微型撲翼飛行器
        1.2.3 仿蝙蝠微型撲翼飛行器
        1.2.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 撲翼飛行機理分析
    2.1 昆蟲飛行機理的分析
        2.1.1 昆蟲的翅翼結(jié)構(gòu)和飛行規(guī)律
        2.1.2 昆蟲的高升力機制
    2.2 鳥類飛行機理的分析
        2.2.1 鳥類的翅膀結(jié)構(gòu)和飛行規(guī)律
        2.2.2 鳥類的高升力機制
    2.3 蝙蝠飛行機理的分析
    2.4 飛行器各部分對飛行的影響
    2.5 本章小結(jié)
3 撲翼飛行器驅(qū)動方案的分析與設(shè)計
    3.1 撲翼驅(qū)動方案的分析
        3.1.1 撲翼驅(qū)動方式的分析
        3.1.2 典型撲翼機構(gòu)的分析
    3.2 撲翼驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計
        3.2.1 空間RSSR機構(gòu)的運動學(xué)分析
        3.2.2 撲翼驅(qū)動機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計
        3.2.3 基于MATLAB的運動學(xué)仿真
    3.3 撲翼機構(gòu)的ADAMS運動仿真
    3.4 本章小結(jié)
4 仿生撲翼飛行器氣動性能研究
    4.1 氣動分析理論依據(jù)
        4.1.1 流體力學(xué)理論
        4.1.2 計算流體力學(xué)
        4.1.3 FLUENT的數(shù)值模擬流程
    4.2 基于FLUENT的撲翼數(shù)值模擬研究
        4.2.1 柔性翅翼模型的建立
        4.2.2 撲翼運動模型的建立
        4.2.3 性能參數(shù)的描述
        4.2.4 計算區(qū)域的設(shè)定與網(wǎng)格劃分
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.4 本章總結(jié)
5 仿生飛行器樣機研制與實驗研究
    5.1 撲翼飛行器樣機研制與飛行實驗
        5.1.1 樣機結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與器件選型
        5.1.2 樣機傳動系統(tǒng)的設(shè)計
        5.1.3 樣機的建模、加工和裝配
        5.1.4 控制系統(tǒng)的設(shè)計
        5.1.5 樣機的飛行實驗
    5.2 混合驅(qū)動樣機的設(shè)計與實驗測試
        5.2.1 樣機結(jié)構(gòu)設(shè)計與器件選型
        5.2.2 樣機的組裝與實驗測試
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3764460