本文關(guān)鍵詞：仿生撲翼氣動力分析及軌跡優(yōu)化

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【摘要】：仿生撲翼機(jī)是一類模仿自然界中具有飛行能力的生物飛行模式的新型飛行器,撲翼機(jī)相對于傳統(tǒng)的固定翼飛行器有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢:機(jī)動靈活,隱蔽性強(qiáng),能夠集爬升和推進(jìn)為一體。撲翼機(jī)在低流速情況下的良好氣動特性,使其具有廣泛的應(yīng)用前景。在對自然界鳥類觀察的基礎(chǔ)上,分析了鳥類翅膀的運(yùn)動方式,探究了鳥類飛行升推力的產(chǎn)生機(jī)理,對尺度律進(jìn)行了分析,為機(jī)構(gòu)的設(shè)計研究提供理論基礎(chǔ)。在常見的撲翼機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計的研究基礎(chǔ)上,采用新型對稱撲動驅(qū)動機(jī)構(gòu),使用CATIA完成了撲翼機(jī)氣動外形的設(shè)計,并通過ADAMS對撲翼機(jī)各部位的運(yùn)動模式進(jìn)行了設(shè)定。這一驅(qū)動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)了撲翼機(jī)翅翼的對稱撲動,而且能夠滿足翅翼的折疊運(yùn)動,在升力、推力產(chǎn)生機(jī)制和仿生學(xué)角度保證了穩(wěn)定、安全、高效的飛行�；诹黧w力學(xué)知識和常見計算流體力學(xué)方法,采用格子玻爾茲曼方法(LBM)對撲翼機(jī)的氣動力特性進(jìn)行分析,對攻角、來流速度、撲動頻率等參數(shù)及其影響進(jìn)行了分析,對撲翼機(jī)的單自由度和復(fù)合撲動進(jìn)行了分析、計算和比較,得到各參數(shù)對撲翼機(jī)氣動特性的影響。從軌跡規(guī)劃的角度對常見飛行軌跡進(jìn)行了分析,計算了撲翼機(jī)爬升過程和做圓形軌跡飛行的參數(shù),為撲翼機(jī)的實驗提供一定的仿真依據(jù)�；贑#語言建立了撲翼機(jī)仿真分析平臺,實現(xiàn)了該平臺的設(shè)計、搭建和功能的定義,為后續(xù)研究的數(shù)據(jù)分析、管理、維護(hù)提供思路。
【關(guān)鍵詞】：仿生撲翼機(jī) 撲翼驅(qū)動機(jī)構(gòu) 氣動力分析 軌跡分析 仿真平臺
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V211.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景及其意義9-13
• 1.1.1 課題研究背景9-10
• 1.1.2 課題研究意義10-13
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.2 國外撲翼機(jī)的研究實驗現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 國內(nèi)撲翼機(jī)的研究實驗現(xiàn)狀15-17
• 1.3 研究方法與預(yù)期結(jié)果17-19
• 第二章 仿生撲翼機(jī)飛行規(guī)律及結(jié)構(gòu)設(shè)計19-30
• 2.1 鳥類的飛行規(guī)律研究19-22
• 2.1.1 鳥類的進(jìn)化19-20
• 2.1.2 鳥類翅膀的運(yùn)動方式20-22
• 2.2 撲翼機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計22-26
• 2.2.1 常見撲翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)分析22-23
• 2.2.2 撲翼飛行對撲翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)的要求23-24
• 2.2.3 對稱雙節(jié)仿生型撲翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計24-25
• 2.2.4 仿生撲翼機(jī)尺度律研究及機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)25-26
• 2.3 軀干設(shè)計及運(yùn)動設(shè)置26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 仿生撲翼機(jī)氣動力仿真分析30-54
• 3.1 鳥類升推力機(jī)制及仿真設(shè)置30-36
• 3.1.1 鳥類飛行的升推力機(jī)制30-32
• 3.1.2 所用仿真方法及仿真參數(shù)設(shè)置32-36
• 3.2 不同攻角及來流速度下的仿真分析36-38
• 3.3 仿生撲翼機(jī)升推力仿真分析38-46
• 3.3.1 撲動頻率對推力的影響38-42
• 3.3.2 撲動頻率對升力的影響42-46
• 3.4 不同飛行姿態(tài)下的仿真分析46-49
• 3.5 多自由度撲動分析49-52
• 3.6 本章小結(jié)52-54
• 第四章 軌跡優(yōu)化及仿真平臺設(shè)計54-67
• 4.1 軌跡規(guī)劃算法54-62
• 4.1.1 基本爬升54-57
• 4.1.2 圓形軌跡57-62
• 4.2 仿真實驗分析平臺設(shè)計62-66
• 4.2.1 平臺開發(fā)環(huán)境62
• 4.2.2 平臺框架及功能設(shè)計62-63
• 4.2.3 平臺功能描述63-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：599695