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柔性变形机翼设计及其结构力学性能分析

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【作者】 张雄雄燕必希孙广开宋言明

【Author】 ZHANG Xiong-xiong;YAN Bi-xi;SUN Guang-kai;SONG Yan-ming;Beijing Information Science and Technology University,Instrument Science and Optoelectronic Engineering;Beijing Engineering Research Center of Optoelectronic Information and Instruments;

【机构】 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电信息与仪器北京市工程研究中心

【摘要】 为提高小型无人机飞行效率,提出一种柔性变形机翼设计方法。基于机翼弦向弯度调节原理,采用柔性肋结构设计了面向小型(10Kg)无人机(UAV)的柔性变形机翼;采用计算流体动力学方法,分析了柔性变形机翼的升力系数变化和升阻比等空气动力学特性;采用有限元结构静力学方法,分析了柔性变形机翼的柔性肋结构在气动载荷下的应力变化,在风载下所受最大应力为5.3MPa,小于柔性肋的屈服强度11.65MPa。柔性肋组件设计可承受空气载荷,验证了柔性变形机翼的有效性和结构完整性。研究结果表明:设计的柔性变形机翼可以有效改善实际飞行中的气动特性,机翼最大升阻比可从60提高到110,在提升小型变体无人机飞行效率方面具有应用前景。

【基金】 教育部“长江学者与创新团队发展计划”项目(IRT_16R07);光电测试技术北京市重点实验室2017开放课题(GDKF2017006)
【所属期刊栏目】 数字化设计与制造 (2020年05期)
  • 【DOI】10.19356/j.cnki.1001-3997.2020.05.040
  • 【分类号】V224
  • 【下载频次】20
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