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《南京航空航天大学》 2010年
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用于变体机翼的大变形柔性蒙皮构型及性能的初步探究

牟常伟  
【摘要】: 变体机翼成为未来先进飞行器的发展方向之一。变体机翼为了实现光滑大变形以及承受较大的气动载荷,要求机翼蒙皮沿变形方向有较大柔度,在垂直变形方向有较强的抗弯刚度。波纹结构在沿波纹方向(纵向)有较大柔度,在垂直于波纹方向(横向)有较大的抗弯刚度,因此,可以作为变体机翼蒙皮的一种候选结构。本文的研究重点是波纹式纤维增强复合材料蒙皮,另外对蜂窝柔性蒙皮构型进行了初步探究。 为研究波纹蒙皮特性,提出了波纹蒙皮基体的纵向拉伸及横向弯曲承载分析模型,得到了纵向伸长量及横向抗弯刚度的计算式。制作了纤维增强复合材料波纹蒙皮基体试件,通过实验测试证明了理论计算模型的正确性。在此基础上,对波纹结构参数进行了优化,优化件测试结果表明:优化后的波纹蒙皮基体纵向拉伸性能得到了显著地提高,且保持了较强的横向承载能力。 为使蒙皮具有主动变形能力,设计制作了将形状记忆合金(SMA)作为驱动器埋入蒙皮内部的装置,并用该装置制作了试件。驱动实验显示:弹性变形范围内,可利用蒙皮自身弹性使蒙皮回复为原来形状;用热电片对SMA制冷后,蒙皮回复速度有了明显提高。此外,本文开发了红外测温系统,用于实时监测SMA及蒙皮表面温度,保证蒙皮稳定、正常工作,为蒙皮的变形控制提供了研究基础。 最后,对蜂窝式柔性蒙皮进行了初步探究,推导了基于Y模型的蜂窝胞元在单向应力下x、y方向的等效弹性模量,并对蜂窝测试件进行了拉伸测试。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:V224

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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