本文關(guān)鍵詞：基于壓電泵驅(qū)動變后緣彎度機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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【摘要】：航空技術(shù)的迅猛發(fā)展使人們對飛行器性能提出了更高要求,而傳統(tǒng)的飛機(jī)布局方式越來越難以滿足這種使飛行器保持更好氣動性能及更好飛行狀態(tài)的要求。因此,近年來國內(nèi)外相關(guān)研究學(xué)者及專家對具有結(jié)構(gòu)自適應(yīng)自調(diào)節(jié)的新概念飛行器進(jìn)行了初步探索研究。這種新概念飛行器,又叫變體飛行器,能夠根據(jù)不同的飛行任務(wù)及環(huán)境,通過改變自身結(jié)構(gòu)外形來達(dá)到飛行性能最優(yōu)。連續(xù)可變后緣飛行器是一種中尺度、變翼型變體飛行器,可有效提高飛行器機(jī)動性能及巡航性能。同時,其對驅(qū)動其變形的驅(qū)動器提出了新的要求。傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動已難以滿足體積小、重量輕、能量密度大等要求,隨著近年來智能材料的快速發(fā)展,為此問題提供了解決思路。以壓電材料等智能材料為動力輸出元件,已被各國研究者研制出不同性能及用途的驅(qū)動器。其獨特的優(yōu)點使其在航空航天、精準(zhǔn)醫(yī)療、精密器械及機(jī)器人等方面具備廣闊的應(yīng)用前景。高壓疊堆壓電封裝陶瓷材料具有的高能量密度、大輸出力、響應(yīng)快速等特點,同時液壓傳動具有可無級調(diào)速、傳動可靠等優(yōu)點。本文通過結(jié)合兩者的優(yōu)點,應(yīng)用疊堆壓電材料研制驅(qū)動器,并構(gòu)建液壓驅(qū)動系統(tǒng),驅(qū)動機(jī)翼后緣結(jié)構(gòu)連續(xù)變彎度。首先,本文對疊堆壓電泵的工作原理進(jìn)行了相關(guān)論述,根據(jù)準(zhǔn)靜態(tài)理論對疊堆壓電驅(qū)動器的輸出性能進(jìn)行了理論分析,對驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,并對其最終輸出性能進(jìn)行了全面測試,詳盡分析了驅(qū)動電壓幅值、電壓頻率及預(yù)充壓對輸出性能的影響。結(jié)果表明,電壓幅值對輸出流量及壓強差均存在明顯影響,而電壓頻率主要影響疊堆壓電泵的輸出流量。其次,根據(jù)所需要求,對機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)完整的設(shè)計,根據(jù)翼型設(shè)計了后緣連續(xù)變彎度形式,采用上蒙皮承載的方式,同時完成了驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計,運用液壓推桿通過連桿結(jié)構(gòu)驅(qū)動后緣變形,完成了對機(jī)翼結(jié)構(gòu)的空氣動力學(xué)分析及剛強度校核。最后,應(yīng)用ADAMS軟件對機(jī)翼后緣結(jié)構(gòu)模型變形進(jìn)行了初步的柔性仿真分析,得到了液壓推桿運動速度與后緣結(jié)構(gòu)變形過程中角動量之間的關(guān)系,為后續(xù)進(jìn)行相關(guān)柔性動力學(xué)仿真分析提供參考,完成了后緣結(jié)構(gòu)變形測試。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V224
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本文編號：1221547