小型无人机智能收放起落架的设计

发布时间：2017-08-26 23:33

  本文关键词：小型无人机智能收放起落架的设计

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【摘要】：近年来,人们充分认识到无人机的作用,世界各国大力发展无人机产业,小型无人机也成为研究的热点。无人机安全起降是飞机进行任务作业的基础。随着飞机控制技术的快速发展,小型无人机实现滑跑起降成为人们研究的重要趋势。对于采用滑跑起降的无人机,起落架的性能对飞机的起飞、降落以及在地面滑跑的安全性有着至关重要的作用,是飞机关键部件之一。因此,对无人机起落架展开研究对于无人机的发展具有非常重要的意义。本文将小型固定翼无人机作为研究对象,设计出一款适用于小型固定翼无人机的收放起落架。本文设计的收放起落架适用于30公斤级的小型固定翼无人机,所以在此重量范围内对起落架展开研究。首先,根据30公斤的起飞重量对无人机收放起落架进行结构设计,包括缓冲器的设计、收放机构的确定、刹车机构的设计、起落架前轮转弯机构的设计、轮胎的选择以及起落架材料的选择。选择合适的上位锁及下位锁的结构形式,使起落架在收起和放下时能实现智能解锁和上锁。然后,根据设计的起落架结构在CATIA中建立该收放起落架的三维数字样机模型,并对起落架的收放运动进行模拟仿真。最后,运用CATIA中的有限元分析模块对起落架的结构进行有限元分析,校核该结构的强度是否满足要求。
【关键词】：小型固定翼无人机 收放起落架 运动仿真 CATIA 有限元分析
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V279;V226
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 无人机的概述7-9
• 1.1.1 无人机的分类7-8
• 1.1.2 无人机的优势8
• 1.1.3 无人机的发展趋势8-9
• 1.2 课题研究背景及发展现状9-15
• 1.2.1 研究背景9-10
• 1.2.2 国内外小型无人机发展现状综述10-13
• 1.2.3 小型无人机起降技术的发展现状13-15
• 1.3 本文的研究工作及主要内容15-16
• 第二章 起落架各部件的方案分析与设计16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 缓冲器方案确定16-20
• 2.2.1 缓冲器类型确定16-17
• 2.2.2 缓冲系统参数计算17-20
• 2.3 刹车系统方案的确定20-21
• 2.3.1 刹车系统的作用20
• 2.3.2 刹车装置吸收能量的计算20-21
• 2.4 轮胎的选择21-22
• 2.4.1 轮胎的作用21
• 2.4.2 选择起落架轮胎21-22
• 2.5 转向机构方案的确定22-23
• 2.5.1 飞机转向方式22
• 2.5.2 前轮操纵技术的发展22-23
• 2.5.3 前轮转向机构的设计23
• 2.6 起落架收放机构设计23-25
• 2.6.1 主起落架收放方式24
• 2.6.2 前起落架收放方式24-25
• 2.6.3 起落架收放机构的典型形式25
• 2.7 锁机构的设计25-28
• 2.7.1 锁机构设计基本要求26
• 2.7.2 上位锁机构的确定26-27
• 2.7.3 下位锁机构的确定27-28
• 2.8 本章小结28-29
• 第三章 起落架的结构建模和收放运动仿真29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 基于CATIA软件的起落架结构建模29-36
• 3.2.1 数字样机技术的介绍29-30
• 3.2.2 CATIA软件的特点30-31
• 3.2.3 起落架结构数字样机的建立31-36
• 3.3 起落架收放机构运动仿真36-38
• 3.3.1 CATIA运动仿真简介36
• 3.3.2 基于CATIA软件的起落架收放运动仿真36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 起落架静力分析39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 建立有限元分析模型39-45
• 4.2.1 CATIA软件有限元分析模块的简介40-42
• 4.2.2 主起落架模型的建立42
• 4.2.3 前起落架模型的建立42-43
• 4.2.4 材料属性43
• 4.2.5 边界条件定义与载荷43-44
• 4.2.6 分析工况44-45
• 4.3 起落架结构有限元分析45-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-52
• 5.1 全文工作总结50
• 5.2 未来的工作和展望50-52
• 参考文献52-54
• 致谢54-55

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本文编号：743256