本文關(guān)鍵詞：基于click機構(gòu)的撲翼微飛行器的多體動力學(xué)特性分析

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【摘要】：微型飛行器在軍事和民用上有著廣闊的應(yīng)用前景,是近年來的熱點研究領(lǐng)域之一。微型飛行器根據(jù)飛行方式的不同主要分為三類,固定翼、旋翼以及撲翼。各國學(xué)者通過對仿生學(xué)和空氣動力學(xué)研究后發(fā)現(xiàn),當微型飛行器的特征尺寸與昆蟲等飛行類生物相似時,撲翼比固定翼和旋翼具有更高的飛行效率和飛行性能。本文在綜合分析了各種常見撲翼機構(gòu)的基礎(chǔ)上,對一種基于click機構(gòu)的撲翼微飛行器進行了動力學(xué)分析,研究了該撲翼機構(gòu)的動力學(xué)特性。首先,建立了該飛行器的實體模型,加入柔性鉸鏈以產(chǎn)生click效果,導(dǎo)入ADAMS軟件中進行仿真計算。其次,利用偽剛體模型對該飛行器的運動規(guī)律進行理論分析,并與仿真結(jié)果相比較；從恢復(fù)力、能量消耗等方面,對該撲翼機構(gòu)的動力學(xué)特性進行討論。最后,將仿真結(jié)果和實驗樣機的仿真模型,從恢復(fù)力和位移響應(yīng)兩方面對仿真模型進行了驗證,進一步探究了這種基于click效應(yīng)的撲翼機構(gòu)的特性。研究表明,該撲翼機構(gòu)是非對稱機構(gòu),翅膀在上仰終點和下拍終點附近時表現(xiàn)出來的特性并不完全一致。但是由能量率曲線可以看出,非對稱并不會對模型撲翼機構(gòu)產(chǎn)生很大的影響。柔性鉸鏈會對能量進行適時地儲存和釋放,有利于飛行器在撲翼行程終點附近進行較快的翅膀翻轉(zhuǎn)。該機構(gòu)的撲翼角行程可以達到110。,這意味著飛行器擁有較強的升力產(chǎn)生能力。通過與實驗結(jié)果比較可知,無論是動力學(xué)特性還是運動形態(tài),多體動力學(xué)模型都可以較為準確地模擬出實驗樣機的運動情況。
【關(guān)鍵詞】：撲翼 微飛行器 click機構(gòu) 多體動力學(xué)特性 仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V211.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-27
• 1.1 課題研究的背景與意義8-9
• 1.2 微型飛行器概述9-16
• 1.2.1 微型飛行器的飛行方式9-11
• 1.2.2 撲翼微飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.3 典型撲翼微飛行器的撲翼機構(gòu)16-26
• 1.3.1 單曲柄雙搖桿機構(gòu)17-20
• 1.3.2 曲柄滑塊和曲柄搖桿聯(lián)合機構(gòu)20-21
• 1.3.3 帶有柔性結(jié)構(gòu)的撲翼機構(gòu)21-24
• 1.3.4 Click機構(gòu)24-26
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容26-27
• 2 基于click機構(gòu)的撲翼微飛行器虛擬樣機的建立27-35
• 2.1 三維實體模型的建立27-28
• 2.2 柔性鉸鏈的建立與分析28-32
• 2.2.1 柔性鉸鏈實體模型的建立29-30
• 2.2.2 柔性肋板鉸鏈的模態(tài)分析30-32
• 2.3 ADAMS/View下?lián)湟砦w行器虛擬樣機的建立32-34
• 2.3.1 模型設(shè)置32-33
• 2.3.2 動學(xué)仿真設(shè)置33-34
• 2.3.3 動力學(xué)仿真設(shè)置34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 Click機構(gòu)的特性分析35-54
• 3.1 Click機構(gòu)的偽剛體模型35-36
• 3.2 Click機構(gòu)運動規(guī)律分析36-42
• 3.2.1 柔性鉸鏈扭轉(zhuǎn)剛度計算36
• 3.2.2 Click機構(gòu)運動規(guī)律分析36-40
• 3.2.3 Click機構(gòu)能量消耗分析40-42
• 3.3 Click機構(gòu)簡化模型的仿真42-45
• 3.3.1 僅肋板鉸鏈是柔性鉸鏈的模型42-44
• 3.3.2 僅翅膀鉸鏈是柔性鉸鏈的模型44-45
• 3.4 Click機構(gòu)整體模型的仿真結(jié)果與分析45-53
• 3.4.1 恢復(fù)力46-47
• 3.4.2 撲翼角47-50
• 3.4.3 位移響應(yīng)50-51
• 3.4.4 表征慣性能51-52
• 3.4.5 能量率52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 4 仿真模型的實驗驗證54-61
• 4.1 實驗?zāi)Ｐ秃喗?/span>54-55
• 4.2 仿真結(jié)果與實驗結(jié)果的對比55-60
• 4.2.1 恢復(fù)力55-57
• 4.2.2 位移響應(yīng)57
• 4.2.3 表征慣性能57-58
• 4.2.4 能量率58-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

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1 周華春;袁曉芳;陳后金;;基于Click的身份與位置分離映射的實現(xiàn)[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2011年05期

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本文編號：607934