無人機(jī)航空物探搭載裝置的研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-04-25 21:25
隨著地表礦產(chǎn)資源的減少,國家提出了地球深部勘探戰(zhàn)略方針。隨著無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,航空物探技術(shù)有了新的發(fā)展方向,可以解決大規(guī)模、高分辨率的作業(yè)。航空物探作為一種高效、低成本、大比例尺、受干擾較小的物探方法,越來越受到物探工作者的青睞。近年來,多參數(shù)、高精度的航空地球物理綜合研究在各成礦帶得到了廣泛開展。特別是基于無人機(jī)的測量系統(tǒng),能夠廣泛適應(yīng)不同地形和地理環(huán)境,獲得高質(zhì)量的航空地球物理測量數(shù)據(jù)。本文依托國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目——“智能化物探專用旋翼無人機(jī)系統(tǒng)研發(fā)”,以航空物探系統(tǒng)為背景,開展全軸梯度搭載裝置與吊掛搭載裝置的研究與設(shè)計工作。根據(jù)項目中各項指標(biāo)要求,完成了全軸梯度搭載裝置與吊掛搭載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。借助有限元分析軟件,完成了對全軸梯度搭載裝置橫向探桿和縱向探桿的靜力學(xué)分析與動力學(xué)分析,并對系統(tǒng)的薄弱部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。完成了對吊掛搭載支撐架的靜力學(xué)分析,依據(jù)有限元分析結(jié)果,對吊掛搭載支撐架進(jìn)行了輕量化優(yōu)化設(shè)計,使得吊掛搭載支撐架在滿足強(qiáng)度、剛度的條件下,減少了重量,以減輕無人直升機(jī)的負(fù)載,增強(qiáng)直升機(jī)的機(jī)動特性。本文完成的研究工作主要包括以下幾個部分:(1)概述了不同種類航空物探...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究背景及意義
1.2 航空物探的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 固定翼平臺航空物探
1.2.2 直升機(jī)平臺航空物探
1.2.3 無人機(jī)平臺航空物探
1.3 復(fù)合材料支撐結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外復(fù)合材料支撐結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)復(fù)合材料支撐結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.4 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
1.4.2 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法
1.5 論文主要研究內(nèi)容
第2章 復(fù)合材料概述
2.1 復(fù)合材料單層板任意方向的力學(xué)性能分析
2.2 復(fù)合材料層合板的力學(xué)性能
2.3 本章小結(jié)
第3章 全軸梯度搭載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 設(shè)計要求
3.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)
3.1.2 物探磁力儀參數(shù)
3.1.3 銫光泵磁力儀的工作原理
3.1.4 無人機(jī)性能參數(shù)
3.2 全軸梯度搭載裝置的整體布局設(shè)計
3.2.1 全軸梯度搭載裝置縱向探桿結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.2 全軸梯度搭載裝置左、右側(cè)探桿結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.3 縱向探桿與無人機(jī)連接結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.4 左、右側(cè)探桿與無人機(jī)連接結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.5 電子盒固定裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3 左、右側(cè)探桿的強(qiáng)度和剛度校核
3.4 本章小結(jié)
第4章 全軸梯度搭載裝置有限元分析
4.1 全軸梯度搭載裝置有限元模型的建立
4.1.1 有限元模型簡化處理
4.1.2 定義材料屬性
4.1.3 設(shè)置接觸
4.1.4 有限元網(wǎng)格劃分
4.2 全軸梯度搭載裝置靜力學(xué)分析
4.3 全軸梯度搭載裝置動力學(xué)分析
4.3.1 全軸梯度搭載裝置的模態(tài)分析
4.3.2 直升機(jī)旋翼激振頻率分析
4.3.3 縱向探桿連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
4.3.4 隨機(jī)振動響應(yīng)分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 吊掛搭載裝置的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 吊掛搭載裝置的結(jié)構(gòu)組成
5.2 吊掛搭載支撐架有限元分析
5.2.1 吊掛搭載支撐架的有限元建模
5.2.2 吊掛搭載支撐架有限元分析
5.3 吊掛搭載支撐架輕量化設(shè)計
5.3.1 基于Tosca的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
5.3.2 吊掛搭載支撐架拓?fù)鋬?yōu)化
5.3.3 支撐架頂座拓?fù)鋬?yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于TOSCA 3 MW風(fēng)電機(jī)組前機(jī)架的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[J]. 向琳玲,韓佳,張萬軍,羅偉,閆中杰. 船舶工程. 2019(S1)
[2]碳纖維復(fù)合材料連接技術(shù)研究[J]. 荊楠. 科技風(fēng). 2019(04)
[3]無人直升機(jī)航磁測量系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 張富明,溫建亮,趙興輝,方萬來. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2019(04)
[4]電動汽車車架的隨機(jī)振動分析[J]. 張碩,龍海洋,裴未遲,李耀剛,葉曉濛,楚京. 機(jī)械工程師. 2018(05)
[5]航磁全軸總場梯度系統(tǒng)補(bǔ)償算法研究[J]. 吳佩霖,張群英,李光,劉麗華,方廣有. 電子與信息學(xué)報. 2017(12)
[6]基于TOSCA軟件的精密臥式加工中心滑板的拓?fù)鋬?yōu)化方法[J]. 張寧,趙興玉,張大衛(wèi),石一光. 機(jī)械設(shè)計. 2017(01)
[7]基于TOSCA的發(fā)動機(jī)連桿優(yōu)化分析[J]. 腰山嶺,駱富貴,孟德勇. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2015(11)
[8]國內(nèi)主要航空物探飛行平臺特點(diǎn)及發(fā)展[J]. 崔志強(qiáng),胥值禮,孟慶敏. 物探與化探. 2014(06)
[9]航天器用復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 章令暉,李甲申,王琦潔,夏英偉,殷永霞,涂彬. 纖維復(fù)合材料. 2013(04)
[10]救護(hù)直升機(jī)機(jī)載急救單元隨機(jī)振動分析[J]. 劉孝輝,徐新喜,白松,譚樹林,楊猛. 噪聲與振動控制. 2013(04)
博士論文
[1]復(fù)合材料桁架彎曲特性與非線性約束優(yōu)化設(shè)計[D]. 鞠蘇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]折臂式橋梁檢測車上車結(jié)構(gòu)靜力分析與優(yōu)化[D]. 原崇洋.吉林大學(xué) 2019
[2]大型正交膠合木壓機(jī)設(shè)計與優(yōu)化研究[D]. 曹勇.吉林大學(xué) 2019
[3]銫光泵原子磁力儀自激反饋回路研究[D]. 溫開旭.重慶師范大學(xué) 2019
[4]載貨汽車復(fù)合材料傳動軸輕量化設(shè)計[D]. 許可.吉林大學(xué) 2019
[5]基于旋翼無人機(jī)的光泵水平磁梯度測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 竇子優(yōu).吉林大學(xué) 2018
[6]機(jī)載微波輻射計掃描伺服裝置研究與設(shè)計[D]. 王賢禮.吉林大學(xué) 2018
[7]復(fù)合材料在某型直升機(jī)尾斜軸的應(yīng)用[D]. 王帥.上海交通大學(xué) 2017
[8]大氣探測儀環(huán)形遙感裝置的設(shè)計研究[D]. 劉圣強(qiáng).吉林大學(xué) 2016
[9]救助直升機(jī)絞車支架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計與分析[D]. 王禮釗.大連海事大學(xué) 2015
[10]三角截面狹長構(gòu)型復(fù)合材料桁架承載性能分析[D]. 熊波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3160121
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究背景及意義
1.2 航空物探的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 固定翼平臺航空物探
1.2.2 直升機(jī)平臺航空物探
1.2.3 無人機(jī)平臺航空物探
1.3 復(fù)合材料支撐結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外復(fù)合材料支撐結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)復(fù)合材料支撐結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.4 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
1.4.2 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法
1.5 論文主要研究內(nèi)容
第2章 復(fù)合材料概述
2.1 復(fù)合材料單層板任意方向的力學(xué)性能分析
2.2 復(fù)合材料層合板的力學(xué)性能
2.3 本章小結(jié)
第3章 全軸梯度搭載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 設(shè)計要求
3.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)
3.1.2 物探磁力儀參數(shù)
3.1.3 銫光泵磁力儀的工作原理
3.1.4 無人機(jī)性能參數(shù)
3.2 全軸梯度搭載裝置的整體布局設(shè)計
3.2.1 全軸梯度搭載裝置縱向探桿結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.2 全軸梯度搭載裝置左、右側(cè)探桿結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.3 縱向探桿與無人機(jī)連接結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.4 左、右側(cè)探桿與無人機(jī)連接結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.5 電子盒固定裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3 左、右側(cè)探桿的強(qiáng)度和剛度校核
3.4 本章小結(jié)
第4章 全軸梯度搭載裝置有限元分析
4.1 全軸梯度搭載裝置有限元模型的建立
4.1.1 有限元模型簡化處理
4.1.2 定義材料屬性
4.1.3 設(shè)置接觸
4.1.4 有限元網(wǎng)格劃分
4.2 全軸梯度搭載裝置靜力學(xué)分析
4.3 全軸梯度搭載裝置動力學(xué)分析
4.3.1 全軸梯度搭載裝置的模態(tài)分析
4.3.2 直升機(jī)旋翼激振頻率分析
4.3.3 縱向探桿連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
4.3.4 隨機(jī)振動響應(yīng)分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 吊掛搭載裝置的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 吊掛搭載裝置的結(jié)構(gòu)組成
5.2 吊掛搭載支撐架有限元分析
5.2.1 吊掛搭載支撐架的有限元建模
5.2.2 吊掛搭載支撐架有限元分析
5.3 吊掛搭載支撐架輕量化設(shè)計
5.3.1 基于Tosca的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
5.3.2 吊掛搭載支撐架拓?fù)鋬?yōu)化
5.3.3 支撐架頂座拓?fù)鋬?yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于TOSCA 3 MW風(fēng)電機(jī)組前機(jī)架的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[J]. 向琳玲,韓佳,張萬軍,羅偉,閆中杰. 船舶工程. 2019(S1)
[2]碳纖維復(fù)合材料連接技術(shù)研究[J]. 荊楠. 科技風(fēng). 2019(04)
[3]無人直升機(jī)航磁測量系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 張富明,溫建亮,趙興輝,方萬來. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2019(04)
[4]電動汽車車架的隨機(jī)振動分析[J]. 張碩,龍海洋,裴未遲,李耀剛,葉曉濛,楚京. 機(jī)械工程師. 2018(05)
[5]航磁全軸總場梯度系統(tǒng)補(bǔ)償算法研究[J]. 吳佩霖,張群英,李光,劉麗華,方廣有. 電子與信息學(xué)報. 2017(12)
[6]基于TOSCA軟件的精密臥式加工中心滑板的拓?fù)鋬?yōu)化方法[J]. 張寧,趙興玉,張大衛(wèi),石一光. 機(jī)械設(shè)計. 2017(01)
[7]基于TOSCA的發(fā)動機(jī)連桿優(yōu)化分析[J]. 腰山嶺,駱富貴,孟德勇. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2015(11)
[8]國內(nèi)主要航空物探飛行平臺特點(diǎn)及發(fā)展[J]. 崔志強(qiáng),胥值禮,孟慶敏. 物探與化探. 2014(06)
[9]航天器用復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 章令暉,李甲申,王琦潔,夏英偉,殷永霞,涂彬. 纖維復(fù)合材料. 2013(04)
[10]救護(hù)直升機(jī)機(jī)載急救單元隨機(jī)振動分析[J]. 劉孝輝,徐新喜,白松,譚樹林,楊猛. 噪聲與振動控制. 2013(04)
博士論文
[1]復(fù)合材料桁架彎曲特性與非線性約束優(yōu)化設(shè)計[D]. 鞠蘇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]折臂式橋梁檢測車上車結(jié)構(gòu)靜力分析與優(yōu)化[D]. 原崇洋.吉林大學(xué) 2019
[2]大型正交膠合木壓機(jī)設(shè)計與優(yōu)化研究[D]. 曹勇.吉林大學(xué) 2019
[3]銫光泵原子磁力儀自激反饋回路研究[D]. 溫開旭.重慶師范大學(xué) 2019
[4]載貨汽車復(fù)合材料傳動軸輕量化設(shè)計[D]. 許可.吉林大學(xué) 2019
[5]基于旋翼無人機(jī)的光泵水平磁梯度測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 竇子優(yōu).吉林大學(xué) 2018
[6]機(jī)載微波輻射計掃描伺服裝置研究與設(shè)計[D]. 王賢禮.吉林大學(xué) 2018
[7]復(fù)合材料在某型直升機(jī)尾斜軸的應(yīng)用[D]. 王帥.上海交通大學(xué) 2017
[8]大氣探測儀環(huán)形遙感裝置的設(shè)計研究[D]. 劉圣強(qiáng).吉林大學(xué) 2016
[9]救助直升機(jī)絞車支架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計與分析[D]. 王禮釗.大連海事大學(xué) 2015
[10]三角截面狹長構(gòu)型復(fù)合材料桁架承載性能分析[D]. 熊波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3160121
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