【摘要】：隨著現(xiàn)代科研技術以及仿生學的飛速發(fā)展,微型撲翼飛行器(Flapping Micro Air Vehicle,簡稱FMAV)在軍用和民用領域所表現(xiàn)出來的巨大發(fā)展前景吸引了全世界眾多研究者們的目光,FMAV也正逐漸成為了新的研究熱點之一。本文從生物飛行的尺度律研究出發(fā),采用空間曲柄搖桿機構和齒輪減速機構作為微型撲翼飛行器的撲翼機構,并在此基礎上設計并研制了一架仿生微型撲翼飛行器樣機。同時對樣機進行了多次調試及試飛試驗,試驗取得了滿意結果。本文主要分以下幾個部分:首先,對生物飛行的尺度律展開了一定的研究,根據(jù)仿生學公式計算出了仿生微型撲翼飛行器的各項撲翼參數(shù),并根據(jù)相關參數(shù)制作了仿生翅翼樣本。利用ANSYS有限元軟件對仿生翅翼模型進行了有限元靜力學分析,結果表明仿生翅翼模型具有良好的結構強度和剛度,滿足整體設計要求,同時證實了仿生翅翼樣本的可行性。其次,在分析了幾種常見撲翼機構的基礎上提出了一種具有急回特性的空間曲柄搖桿撲翼機構。根據(jù)該機構的運動特性,將其簡化為偏置曲柄滑塊機構,繼而確定了該機構的各桿長的參數(shù)。同時針對微型電機轉速高但扭矩小的這一問題,本文采用了傳動效率高,結構緊湊的齒輪減速機構,并確定了其相關傳動比和齒輪的各項基本參數(shù),再利用CATIA軟件對整個撲翼機構進行了三維實際建模。最后利用ADAMS軟件對撲翼機構進行了運動仿真,仿真結果表明:兩側機翼撲動時具有良好的對稱性,能簡單模擬鳥類撲動的過程,也進一步證明了本文采用該機構的可取性。最后,對微型撲翼飛行器的設計進行了一定的分析和探討,分析并確定了微型撲翼飛行器尾翼的樣式、形狀以及安裝位置。利用Autocad軟件設計了微型撲翼飛行器的機身結構的二維圖,采用數(shù)控加工的方法加工出了機身實體并完成微型撲翼飛行器樣機的全部組裝。通過對樣機的多次試飛試驗以及不斷的改進,結果表明:該樣機具有良好的操縱性和穩(wěn)定性,試驗取得了滿意的效果,本文希望能為今后的微型撲翼飛行器的研制提供一定的參考。
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V276

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本文編號：2551823