基于虛擬樣機的可變前掠翼機構(gòu)設(shè)計與仿真研究.pdf

1、變形飛行器能夠在多種環(huán)境下和執(zhí)行多種任務(wù)時始終保持良好的飛行性能，在軍用和民用領(lǐng)域均具有十分重要而廣泛的應(yīng)用前景。機翼決定了某種飛行條件下的飛行性能，機翼變形是飛行器變形最重要的方面，是目前變形飛行器領(lǐng)域的研究熱點。已成功研制的變后掠翼飛機有很多，相對后掠翼而言，前掠翼在飛機總體布局、機動性能、起降性能和抗失速能力等方面更具優(yōu)勢。
　　 可變前掠翼飛機是指飛機在飛行過程中可以根據(jù)不同的飛行狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)動機翼來調(diào)整前掠角，以達(dá)到最

2、優(yōu)氣動性能。本文設(shè)計了一種無人機可變前掠翼的變形機構(gòu)方案。對變形機構(gòu)進(jìn)行了運動學(xué)分析和受力分析，建立了該機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，用MATLAB軟件對變形機構(gòu)的主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了合理的機構(gòu)尺寸。對主要受力零件絲杠進(jìn)行了校核，并通過理論計算選取了電機和減速器。
　　 對于優(yōu)化后的變形機構(gòu)，利用SolidWorks和ADAMS軟件建立了虛擬樣機仿真模型，并運用ADAMS軟件對變形機構(gòu)進(jìn)行了運動學(xué)和動力學(xué)分析。將仿真數(shù)據(jù)與理論計算數(shù)據(jù)對

3、比，結(jié)果表明，仿真結(jié)果和理論計算吻合的很好，驗證了虛擬樣機模型的正確性和合理性。由運動學(xué)分析得出了主翼的角位移、角速度和角加速度曲線，仿真結(jié)果表明，該機構(gòu)能滿足變形要求，且變形過程中，機翼轉(zhuǎn)速均勻，運動平穩(wěn)。由動力學(xué)分析獲得了絲杠所受的軸向力和扭矩曲線，結(jié)果表明，絲杠所受軸向力和扭矩隨著前掠角的增大而減小。
　　 為了研究間隙對變形機構(gòu)動態(tài)性能的影響，采用二狀態(tài)模型，結(jié)合非線性等效彈簧阻尼模型和修正的庫侖摩擦力模型，建立了含運動