本文關鍵詞：面向結構形狀控制的壓電纖維復合薄膜驅動器布局方式與控制參數(shù)協(xié)同優(yōu)化設計

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【摘要】：能夠根據(jù)工作環(huán)境改變翼面形狀的自適應變形能力是未來航空、航天飛行器結構設計追求的重要目標。研究驅動器布局方式以及控制參數(shù)的設計技術是實現(xiàn)該目標的關鍵。以壓電纖維復合薄膜(Macro fiber composites,MFC)作為驅動器,研究在一定數(shù)量的MFC驅動器條件下,通過驅動器布局與控制參數(shù)的協(xié)同設計,以實現(xiàn)類翼面平板結構具有理想形狀的最優(yōu)控制設計方法。以驅動器的鋪設位置、鋪設角度、層數(shù)、對稱性以及控制電壓為設計變量,以驅動器的擊穿電壓、鋪設位置限制等為約束,建立多參數(shù)下的協(xié)同優(yōu)化設計模型。數(shù)值算例以類機翼平板的彎曲、扭轉、彎扭型面作為理想型面,以實際型面與理想型面在81個參考點位置的均方差為評價指標,設計獲得彎曲、扭轉和彎扭組合型面的均方差分別為9.977×10 5、4.394×10 4和5.308×10 4,實現(xiàn)了較高的變形控制精度。研究了驅動器數(shù)量對變形精度的影響,制作了具有6個驅動器的類翼面平板結構測試平臺,仿真與試驗結果高度吻合,從而驗證了所提出的驅動器布局與控制電壓協(xié)同優(yōu)化設計模型的有效性和可行性。
【作者單位】： 大連理工大學工業(yè)裝備結構分析國家重點實驗室;悉尼大學機械電子與航空學院;
【關鍵詞】： 結構形狀控制 壓電纖維復合薄膜(Macro fiber composites MFC) 驅動器布局 協(xié)同優(yōu)化設計
【基金】：國家自然科學基金(11372063,11572073,51575088) 中航產學研專項資金(CXY2011DG34) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金(2342013DUT13RC(3)28)資助項目
【分類號】：V224
【正文快照】： 2.悉尼大學機械電子與航空學院悉尼2006澳大利亞)*0前言飛行器能夠實時適應飛行過程中的變化或者不同飛行任務時的環(huán)境,在保持所需升力的條件下減小阻力,保持良好的飛行性能,已成為未來先進飛行器的重要特征和發(fā)展方向之一[1-2]。變體飛行器可以根據(jù)不同的飛行任務和飛行環(huán)境

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本文編號：883752