基于MATLAB的扑翼机飞行器机构优化分析

发布时间：2023-12-10 10:55

　　自古以来在天空中自由翱翔是人们梦寐以求的,经历了几千年的研究,目前应用较为广泛的飞行器有固定翼飞行器、旋翼飞行器、扑翼飞行器。然而,扑翼飞行器多采用仿自然生物飞行特征研究得到,它具有良好的机动性与灵活性,很高的升阻比,而且尺寸相对较小,耗能较少,因此相比较固定翼和旋翼飞行器而言应用范围更加广泛,目前在民用、国防、军事等领域中都有着很好的应用。本论文首先对扑翼机飞行器传动机构进行介绍分析,选择其中的一个固定的联接连杆的曲柄摇杆机构作为研究模型,建立数学模型,最终得到了目标模型的各参数的最优计算公式,为后面的研究打下理论基础;通过对目前的研究出来的扑翼机构进行归类,分析各类别的扑翼机飞行器的尺度律,经过在同类之间的尺度律进行对比研究,得出了三类仿飞行生物的扑翼机飞行器各参数之间的拟合公式;在此基础上,运用ADAMS软件对扑翼机飞行器的传动系统的动力学问题进行分析,通过对扑翼机飞行器传统机构数学模型的建立、模型的求解和推导,得出了最佳模型,并从定常力、惯性力以及阻尼力三个方面对飞行器进行了动力学方面的仿真学研究,其中对添加弹簧装置与不添加弹簧装置进行了对比分析,研究传动机构输入功率的情况,并...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 扑翼机飞行器探究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内目前的理论体系和装置的研究现状
    1.3 扑翼飞行器机构非定常气动机理
    1.4 本文主要内容与章节组织结构
第二章 扑翼机飞行器及传动机构的分析与优化
    2.1 常见扑翼机的传动机构
        2.1.1 空间曲柄摇杆机构
        2.1.2 单曲柄遥杆传动机构
        2.1.3 双曲柄遥杆传动机构
    2.2 扑翼机飞行器翅翼探讨
        2.2.1 柔性仿生翼
        2.2.2 刚性仿生翼
    2.3 扑翼机传动机构的优化设计
        2.3.1 机构分析
        2.3.2 数学模型的构建
    2.4 本章小结
第三章 扑翼飞行器设计
    3.1 飞行机理
        3.1.1 鸟类
        3.1.2 昆虫类
        3.1.3 飞行机理差异
    3.2 扑翼机飞行器设计
        3.2.1 传动机构设计
        3.2.2 机构对比
    3.3 扩展分析
    3.4 扑翼机飞行器的尺度律
        3.4.1 仿昆虫扑翼飞行器的分析研究
        3.4.2 仿鸟扑翼飞行器的分析研究
        3.4.3 仿蜂鸟扑翼飞行器的分析研究
    3.5 本章小结
第四章 扑翼机飞行器传动机构设计
    4.1 扑翼机飞行器传动机构数学模型的建立
    4.2 角位移的推导与求解
        4.2.1 角位移的推导
        4.2.2 最小传动角的推导
    4.3 扑翼机飞行器动力学仿真
        4.3.1 定常力分析
        4.3.2 惯性力分析
        4.3.3 阻尼力分析
    4.4 本章小结
第五章 扑翼机飞行器传动机构功耗分析
    5.1 不对称机构功耗分析
        5.1.1 模型构建
        5.1.2 仿真分析
    5.2 扑翼机飞行器功耗分析
        5.2.1 模型构建
        5.2.2 功耗分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士阶段发表的论文



本文编号：3872376