本文關(guān)鍵詞：某無(wú)人機(jī)機(jī)翼的靜強(qiáng)度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)人機(jī)（無(wú)人駕駛飛機(jī)）,是不載人的由程序控制的飛機(jī)。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)的作用越來(lái)越顯著，得到了很大的發(fā)展。 一般無(wú)人機(jī)的體積非常小，使用起來(lái)比較方便，生產(chǎn)的成本也比較低，和普通飛機(jī)相比，這是它的優(yōu)點(diǎn)。在戰(zhàn)爭(zhēng)方面，無(wú)人機(jī)的作用更是顯著，可以精確打擊目標(biāo)，干擾敵方設(shè)備，零傷亡等等，因此很多國(guó)家都重視無(wú)人機(jī)的研究。毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)人機(jī)將成為21世紀(jì)陸�？仗鞈�(zhàn)爭(zhēng)舞臺(tái)上的重要角色。因此，掌握無(wú)人機(jī)技術(shù)，都每個(gè)國(guó)家都非常重要。 本文首先簡(jiǎn)化實(shí)際無(wú)人機(jī)機(jī)翼的模型，只研究翼梁，翼肋，蒙皮三個(gè)部分，之后選取某一特定工況對(duì)本機(jī)翼的氣動(dòng)特性進(jìn)行分析，得到強(qiáng)度分析所需要的載荷數(shù)據(jù)。然后采用有限元法對(duì)整個(gè)機(jī)翼的強(qiáng)度進(jìn)行分析；結(jié)合利茲法對(duì)復(fù)合材料機(jī)翼的強(qiáng)度進(jìn)行分析；最后是優(yōu)化設(shè)計(jì)。 副翼在流體載荷作用下的強(qiáng)度及副翼轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)流場(chǎng)分布的影響，副翼轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)引起機(jī)翼表面流場(chǎng)的變化，從而會(huì)引起機(jī)翼升力等性能的改變，這就是雙向流固耦合問(wèn)題。副翼轉(zhuǎn)動(dòng)屬于瞬態(tài)分析，由ANSYS的Transient structural模塊確定副翼的運(yùn)動(dòng)軌跡。流場(chǎng)分析由CFX軟件完成，可以得到機(jī)翼升力、阻力的變化，還可以得到副翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近的應(yīng)力應(yīng)變分布情況。 關(guān)于復(fù)合材料機(jī)翼部分，我們主要分析正交各向異性矩形板在四邊固支條件下的彎曲問(wèn)題。用雙重Fourier級(jí)數(shù)表達(dá)彎曲撓度函數(shù)，該函數(shù)須滿足固支邊界條件，用能量法求出正交各向異性板的總勢(shì)能。分別截?cái)嗉?jí)數(shù)的第1項(xiàng)和前4項(xiàng)，代入勢(shì)能方程中，利用利茲法和最小勢(shì)能原理求出撓度級(jí)數(shù)的系數(shù)項(xiàng)，利用應(yīng)力應(yīng)變與撓度之間的關(guān)系求出板的應(yīng)力。結(jié)合有限元分析軟件計(jì)算板的撓度以及應(yīng)力，最后將兩者結(jié)果對(duì)比分析。分析結(jié)果表明，撓度和應(yīng)力計(jì)算四級(jí)近似方程較一級(jí)近似方程更精確，，應(yīng)力計(jì)算需取到級(jí)數(shù)前四項(xiàng)才可達(dá)到所需精度。 對(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)定一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)，對(duì)翼梁和翼肋的部分尺寸進(jìn)行優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)更加可靠。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人機(jī) 靜強(qiáng)度 流固耦合 正交各向異性 利茲法 有限元解 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：V279
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 課題研究目的及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容10-11
• 第二章 無(wú)人機(jī)機(jī)翼建模11-15
• 2.1 無(wú)人機(jī)原型及其性能參數(shù)11-12
• 2.2 翼型數(shù)據(jù)12
• 2.3 機(jī)翼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化12
• 2.4 catia 機(jī)翼建模12-14
• 2.4.1 caitia 簡(jiǎn)介12-13
• 2.4.2 caitia 機(jī)翼建模13-14
• 2.5 本章小結(jié)14-15
• 第三章 CFX氣動(dòng)載荷分析15-35
• 3.1 CFX 簡(jiǎn)介15
• 3.2 前處理15-22
• 3.2.1 邊界條件15-16
• 3.2.2 求解器16-18
• 3.2.3 湍流流動(dòng)的模擬18-21
• 3.2.4 流場(chǎng)網(wǎng)格劃分21-22
• 3.3 后處理22-23
• 3.4 算例驗(yàn)證23-32
• 3.4.1 算例選取23-24
• 3.4.2 matlab 計(jì)算24-32
• 3.5 軟件模擬結(jié)果準(zhǔn)確性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證32
• 3.6 不同工況下機(jī)翼的氣動(dòng)仿真分析32-34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 第四章 ANSYS靜強(qiáng)度分析35-56
• 4.1 ANSYS 簡(jiǎn)介35
• 4.2 ANSYS Workbench 軟件背景35-36
• 4.3 有限元計(jì)算模型的簡(jiǎn)化原則36-37
• 4.4 ANSYS 應(yīng)力分析算例驗(yàn)證37
• 4.5 機(jī)翼強(qiáng)度有限元分析37-54
• 4.5.1 接觸分析38-40
• 4.5.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分40-43
• 4.5.3 流固耦合43-48
• 4.5.4 雙向流固耦合分析副翼強(qiáng)度48-54
• 4.6 失效準(zhǔn)則54-55
• 4.6.1 最大等效應(yīng)力理論54
• 4.6.2 最大剪切應(yīng)力理論54-55
• 4.7 本章小結(jié)55-56
• 第五章 復(fù)合材料蒙皮靜強(qiáng)度分析56-70
• 5.1 復(fù)合材料簡(jiǎn)介56-58
• 5.1.1 復(fù)合材料的種類56-57
• 5.1.2 復(fù)合材料的構(gòu)造及制法57
• 5.1.3 復(fù)合材料機(jī)翼的結(jié)構(gòu)57-58
• 5.2 利茲法求解正交各向異性矩形板的彎曲58-68
• 5.2.1 一級(jí)近似撓度方程59-62
• 5.2.2 四級(jí)近似撓度方程62-64
• 5.2.3 ANSYS 有限元法64-66
• 5.2.4 算例與結(jié)論66-68
• 5.3 復(fù)合材料蒙皮靜強(qiáng)度分析68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 優(yōu)化設(shè)計(jì)70-76
• 6.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)70-71
• 6.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本原理70-71
• 6.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類71
• 6.2 翼肋翼梁優(yōu)化設(shè)計(jì)71-75
• 6.3 本章小結(jié)75-76
• 第七章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76-77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明82-83
• 致謝83-84

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：某無(wú)人機(jī)機(jī)翼的靜強(qiáng)度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：342361