無人機(jī)變形翼的方案設(shè)計(jì)與仿真分析.pdf

1、隨著各種新技術(shù)的高速發(fā)展，飛行器在各種不同環(huán)境中的飛行效率、多任務(wù)能力和靈活性等需求不斷增加，智能變形翼的研究越來越受到科研人員的重視。變形翼通過飛行器在飛行過程中改變機(jī)翼的掠角、面積等來提高飛行器的飛行效率、增加飛行器靈活性。國內(nèi)外的很多研究機(jī)構(gòu)對智能變形翼進(jìn)行了研究，并取得了一定程度的研究成果。本文以某無人機(jī)機(jī)翼作為研究對象，采用形狀記憶合金驅(qū)動器與機(jī)構(gòu)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)研究可變形翼的方案及虛擬樣機(jī)。
　　本文首先對變形翼的變

2、翼重新構(gòu)型的方式進(jìn)行了研究，提出了改變后掠角的變形方案，根據(jù)方案中的變掠角機(jī)構(gòu)的運(yùn)動及載荷特點(diǎn)，研究了形狀記憶合金絲驅(qū)動變掠角結(jié)構(gòu)中形狀記憶合金絲的特性。在此基礎(chǔ)上對形狀記性合金驅(qū)動器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和建模，對同軸磁流變液制動器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真，完成了變掠角結(jié)構(gòu)的完整方案的設(shè)計(jì)。
　　研究了可變形翼的伸展結(jié)構(gòu)方案，對比分析了絲杠導(dǎo)軌、齒輪齒條和剪鉸單元組合三種可變形翼伸展結(jié)構(gòu)方案，確定了以剪鉸單元組合結(jié)構(gòu)為可變形翼伸展結(jié)構(gòu)方案，研究了變

3、翼展結(jié)構(gòu)方案中的剪鉸單元組合結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行了設(shè)計(jì)，根據(jù)在變形過程中剪鉸單元的應(yīng)力，對剪鉸單元組合進(jìn)行了力學(xué)分析與設(shè)計(jì)。完成了變形翼展向變形方案設(shè)計(jì)。
　　對所設(shè)計(jì)的變掠角方案和可變形翼伸展方案進(jìn)行了整合，完成變形方案的總體設(shè)計(jì)，建立了總體方案的三維模型和虛擬樣機(jī)模型。校核了智能變形翼的變形結(jié)構(gòu)中翼展方向的剛度，運(yùn)用有限元軟件中的接觸分析計(jì)算模擬了三節(jié)機(jī)翼之間的應(yīng)力，確定了結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力分布。根據(jù)應(yīng)力分布的特點(diǎn)，運(yùn)用ADAMS對變形