基于結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)力分析的仿昆蟲柔性翼設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、仿生學(xué)機(jī)理的研究進(jìn)展和微電子技術(shù)的日趨完善促進(jìn)了學(xué)者們對仿昆蟲微型撲翼飛行器的研究熱情。仿昆蟲微型撲翼飛行器比起傳統(tǒng)的固定翼和旋翼飛行器，可以設(shè)計(jì)具有更小的結(jié)構(gòu)尺寸、更好的飛行機(jī)動(dòng)性和更好的環(huán)境適應(yīng)性，在軍事及民用領(lǐng)域越來越受重視。作為產(chǎn)生升力和推力的核心部分，仿昆蟲柔性翼的設(shè)計(jì)在仿昆蟲微撲翼飛行器研制過程中占有重要地位。
　　本文以仿生學(xué)研究為基礎(chǔ)，通過提取不同昆蟲翅翼的主要結(jié)構(gòu)特征，建立了有限元靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析模型，比較了不

2、同昆蟲翅翼結(jié)構(gòu)的共同特征與差異性。以黃蜂翅翼為仿生對象，結(jié)合流固耦合分析及計(jì)算流體力學(xué)方法，分析了昆蟲翅翼結(jié)構(gòu)的幾何特性和柔性特性對氣動(dòng)力的影響，在此基礎(chǔ)上提出了仿昆蟲微撲翼飛行器的柔性翼設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法。
　　本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分:
　　1.在昆蟲飛行仿生學(xué)原理研究的基礎(chǔ)上，提取出昆蟲翅翼的主要結(jié)構(gòu)特征，分別建立了黃蜂、蝴蝶、家蠅翅翼結(jié)構(gòu)的有限元模型，通過有限元靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析比較不同翅翼柔性特性和模態(tài)特性