本文關(guān)鍵詞：仿生撲翼飛行器柔性翅翼及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究

  更多相關(guān)文章： 撲翼飛行 飛行機(jī)理 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 柔性翅翼 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真

【摘要】：與傳統(tǒng)的固定翼飛行器和旋翼飛行器相比,仿生撲翼飛行器的主要特點(diǎn)是翅翼在撲動(dòng)時(shí)能同時(shí)產(chǎn)生升力和推力,與此同時(shí)還具有效率高、機(jī)動(dòng)性能好、噪音小、不需要專門起飛著陸場(chǎng)地等多個(gè)特點(diǎn)。因此,研究人員設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)仿生撲翼飛行器有著非常重要的科學(xué)意義,而且擁有廣泛的應(yīng)用前景,各國(guó)的研究人員對(duì)這一領(lǐng)域的發(fā)展都十分關(guān)注。通過(guò)檢索相關(guān)文獻(xiàn)匯總國(guó)內(nèi)外對(duì)昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類飛行機(jī)理的研究進(jìn)展,從鳥(niǎo)翼和昆蟲(chóng)翼的構(gòu)造出發(fā),分別分析它們的飛行機(jī)理,特別是昆蟲(chóng)飛行中產(chǎn)生高升力的幾種機(jī)制研究現(xiàn)狀與進(jìn)展,通過(guò)對(duì)比分析昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類撲翼飛行之間的差異,提出了本文是將仿生撲翼飛行器柔性翅翼及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究,集中在模仿昆蟲(chóng)的撲翼飛行理論的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行。通過(guò)對(duì)比目前幾種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),采用Solidworks的建模技術(shù),選擇由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)作為本文研究撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),選擇并計(jì)算出與電機(jī)相匹配的二級(jí)圓柱齒輪減速器的參數(shù)。將在Solidworks中建立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型導(dǎo)入Adams中,利用Adams的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊針對(duì)所設(shè)計(jì)的不同方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,以期獲得最優(yōu)的參數(shù)方案。學(xué)習(xí)CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件中Fluent的使用,并且運(yùn)用用戶自定義功能(UDF),通過(guò)C語(yǔ)言編程對(duì)該軟件的使用進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)。本文通過(guò)采用Spalart-Allmaras模型,同時(shí)增強(qiáng)壁面函數(shù)中的要求,利用ICEM CFD中Exponentioal2劃分規(guī)則對(duì)翅翼模型的外壁面做了特殊處理,獲取到昆蟲(chóng)翅翼在流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的二維網(wǎng)格。采用Fluent計(jì)算方法模擬出翅翼周圍的流場(chǎng),得到翅翼?yè)鋭?dòng)過(guò)程中的升阻力特性。通過(guò)比較單自由度的剛性翅翼與柔性翅翼之間的升阻力特性的特點(diǎn),得出在具有相同的初始和運(yùn)動(dòng)條件下,與剛性翅翼相比,柔性翅翼的升力在即使有所下降的情況下,水平方向的力則由阻力變成了推力,提高的翅翼?yè)鋭?dòng)過(guò)程中的效率這一結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V276

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 金曉怡;顏景平;;昆蟲(chóng)飛行高升力的一種新解釋——柔性楔形效應(yīng)[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年05期

2 袁昌盛;付金華;;國(guó)際上微型飛行器的研究進(jìn)展與關(guān)鍵問(wèn)題[J];航空兵器;2005年06期

3 周凱;方宗德;曹雪梅;張明偉;;單曲柄雙搖桿撲翼驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2008年01期

4 侯宇 ,方宗德,劉嵐,吳立言;基于MEMS技術(shù)的微撲翼飛行器研究[J];航空制造技術(shù);2003年09期

5 孫茂,吳江浩;微型飛行器的仿生流體力學(xué)——昆蟲(chóng)前飛時(shí)的氣動(dòng)力和能耗[J];航空學(xué)報(bào);2002年05期

6 朱自強(qiáng);王曉璐;吳宗成;陳澤民;;小型和微型無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)[J];航空學(xué)報(bào);2006年03期

7 翁梓華,黃太平;撲翼飛行的高升力機(jī)理分析[J];機(jī)電技術(shù);2003年S1期

8 王盛璽;陳冬冬;宋松和;;解析二維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法及其應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年26期

9 劉嵐;方宗德;侯宇;;撲翼飛行的氣動(dòng)建模與仿真分析[J];計(jì)算機(jī)仿真;2006年03期

10 王姝歆,顏景平,張志勝;仿昆飛行機(jī)器人的研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2003年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 肖天航;昂海松;周新春;;大幅度非定常運(yùn)動(dòng)流場(chǎng)分析的新方法及其在柔性撲翼上的應(yīng)用[A];探索 創(chuàng)新 交流——第三屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集（第三集）[C];2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 胡宇群;微型飛行器中的若干動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究[D];南京航空航天大學(xué);2002年

2 左德參;仿生微型飛行器若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 周凱;微撲翼飛行器動(dòng)力學(xué)仿真及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 丁海春;昆蟲(chóng)飛行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)與分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1151907