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《西北工业大学》 2003年
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基于MEMS的微致动器阵列用于三角翼气动控制技术研究

邓进军  
【摘要】: MEMS器件的质量轻、体积小和功耗低等特点可以很好的满足航空飞行器的要求。将许多相同的MEMS器件组成阵列,构成自适应结构控制飞机气动性能已成为MEMS研究在航空领域的主要发展方向之一。本文就以用于三角翼气动控制的微气泡致动器阵列为对象展开研究。 首先,结合空气动力学的边界层控制原理以及三角翼在中等攻角条件下的气动特征,详细讨论了微致动器阵列通过与前缘边界层的耦合产生三角翼翻滚、俯仰和偏航等力矩的机理。 在此基础上,建立了三角翼模型,选择了符合微气泡致动器工作要求的薄膜材料,对微气泡致动器的结构以及加工工艺进行了初步设计。 然后,本文对微气泡致动器的压力-变形关系进行了理论计算和数值仿真。根据矩形薄膜变形的数学模型得出了压力-变形理论曲线。通过建立气泡薄膜的几何简化模型,针对硅酮橡胶的材料非线性特点,选用了适合橡胶类材料的Mooney-Rivlin超弹性模型,运用ANSYS软件对这一非线性结构变形进行了求解。 最后,为了验证微致动器阵列对三角翼涡流的操纵能力和控制方案的可行性,本文利用计算流体力学软件对微致动器阵列作用下的三角翼的流场进行了数值仿真计算。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH703

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 宋培思;基于自适应结构与智能蒙皮技术的流场主动控制仿真研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 姚占朝;面向主动流动控制的微致动器阵列与仿真分析[D];西北工业大学;2006年
3 齐勇;基于DSP的微剪应力传感器阵列实时信号处理系统[D];西北工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨岳,周兆英,叶雄英;微型热致动器研究[J];半导体技术;2000年01期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 曾祥蓉,江世永,陈进,王薇,蔡永君;不卸载时预应力碳纤维布加固混凝土梁有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
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5 张磊;薛勇;丁红岩;;碳纤维加固钢筋混凝土梁正截面受弯非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年04期
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10 王巍;;基于有限元的蒸发器蒸发室的可靠稳健优化设计[J];安徽农业科学;2012年20期
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3 杨炳渊;史哓鸣;梁强;;高超声速有翼导弹多场耦合动力学的研究和进展[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
4 于江;陶西贵;熊炎飞;;膨胀软岩硐室开挖变形控制研究[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
5 史爱明;杨永年;叶正寅;杨青;;基于CFD方法的抖振数值模拟研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
6 张伟伟;叶正寅;;大后掠翼前缘涡对其颤振特性的影响研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
7 谢海波;傅新;杨华勇;;微流场可视化测速技术及其应用[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
8 张圣卓;刘吉晓;李松晶;;采用无阀微泵的微调焦系统特性研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
9 严硕;张晓天;刁晓伟;朱磊磊;单如月;;海豚减阻机理研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
10 李天;闫宇敬;;高塔型烟气脱硫吸收塔结构屈曲分析[A];钢结构工程研究(六)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年
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1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 刘超;激光光热驱动技术与微型光热驱动机构研究[D];浙江大学;2010年
3 林谢昭;静电微器件的模型自由度缩减方法研究[D];浙江大学;2010年
4 朱黎辉;电活性介电弹性体膜型材料电致应变特性的研究[D];吉林大学;2011年
5 田野;聚合物微机械的飞秒激光加工及驱动研究[D];吉林大学;2011年
6 李智国;基于番茄生物力学特性的采摘机器人抓取损伤研究[D];江苏大学;2011年
7 刘少军;人工肾小球滤过膜的初步研究[D];复旦大学;2010年
8 马明利;庆—哈输油管道腐蚀缺陷评估与补强技术研究[D];东北石油大学;2011年
9 曾永彬;屏蔽模板随动式微细电铸技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2008年
10 罗红平;纳秒脉宽脉冲电化学微加工机床关键技术研究[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛志鹏;断层活化导致井巷破坏的数值模拟分析[D];河南理工大学;2010年
2 蒋建军;二维超声无磨料抛光工艺参数优选试验研究[D];河南理工大学;2010年
3 梁峰;瞬时液相扩散连接及其热应力有限元模拟研究[D];河南理工大学;2010年
4 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
5 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
7 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
8 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
9 李庆亮;轴流式转子轮毂关键部位的有限元分析[D];山东科技大学;2010年
10 史永伟;轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨岳,周兆英,叶雄英;微型热致动器研究[J];半导体技术;2000年01期
2 崔桂磊,商建东;基于TMS320VC5410的实时信号处理系统的设计[J];电子工程师;2003年02期
3 邓良慧,梁国龙;超大容量FLASH闪存与DSP的数据存储接口技术[J];电子质量;2003年10期
4 孙洪明,王朋海,黄万伟;可编程多路A/D转换芯片THS1206的原理及应用[J];国外电子元器件;2005年04期
5 李钟慎;基于MATLAB设计巴特沃斯低通滤波器[J];信息技术;2003年03期
6 胡海豹;宋保维;刘占一;黄明明;潘光;;基于湍流边界层时均速度分布的脊状表面减阻规律研究[J];航空动力学报;2009年05期
7 肖虹;高超;党云卿;杨勇;王国辉;;FLUENT软件的二次开发及其在火箭气动计算中的应用[J];航空计算技术;2009年05期
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10 张福星;朱荣;周兆英;;柔性翼微型飞行器气动特性的实验研究[J];航空学报;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 成娟;非结构网格粘性流动计算研究[D];南京航空航天大学;2001年
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1 罗振兵;合成射流流动机理及应用技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 刘万刚;应用等离子体实现主动流动控制的研究[D];西北工业大学;2004年
3 尹喜超;基于小波变换的信号消噪[D];华北电力大学(河北);2005年
4 黄素贞;一种基于DSP和CPLD的图像采集处理系统的研究[D];山东大学;2005年
5 姚占朝;面向主动流动控制的微致动器阵列与仿真分析[D];西北工业大学;2006年
6 刘晓杰;基于DSP+CPLD的数字信号处理综合实验系统的研究与实现[D];吉林大学;2006年
【二级引证文献】
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1 王竹萍;仲顺安;王晓清;;低失调开关电容滤波器的设计[J];北京理工大学学报;2010年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王博;基于微型涡流发生器的激波/边界层干扰控制研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 宋培思;基于自适应结构与智能蒙皮技术的流场主动控制仿真研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 杨士斌;基于致动器阵列的飞行器分布式控制系统研究[D];西北工业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 刘光辉,亢春梅;MEMS技术的现状和发展趋势[J];传感器技术;2001年01期
6 李跃进,杨银堂,朱作云,马晓华,陈锦杜;微机械加工硅电容式加速度传感器[J];传感器技术;2001年01期
7 陈德勇,崔大付,王利,于中尧,韩泾鸿;微型硅谐振式压力传感器的研制[J];传感器技术;2001年02期
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【相似文献】
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1 姚占朝;苑伟政;邓进军;马炳和;姜澄宇;;一种用于流动控制的MEMS微致动器研究[J];西北工业大学学报;2006年04期
2 刘佳;苑伟政;邓进军;姚占朝;;MEMS微致动器对碟翼飞行器流动控制研究[J];航空精密制造技术;2006年04期
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4 金鑫,马晖扬;三角翼前缘脱体涡和尾涡的卷起及其相互作用[J];空气动力学学报;1991年03期
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9 吉州,尹协远;非定常前侧缘分离流的研究[J];航空学报;1995年06期
10 祝立国,吕志咏;绕三角翼流动中的非定常现象研究[J];北京航空航天大学学报;2003年11期
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6 王晋军;徐燕;;三角翼前缘涡控制的实验研究[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
7 康顺;杜永乐;祁明旭;;三角翼大攻角绕流的数值模拟[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
8 焦瑾;杨永;李喜乐;;基于DES方法的跨音速三角翼激波-涡干扰流场数值模拟研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2010年
9 曾德平;刘光聪;邹学平;;电致伸缩低频换能器的研制[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
10 周涛;阎超;;俯仰振荡三角翼涡破裂特性数值研究[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 记者 承京;中国首架民用型动力三角翼飞行器成功首飞[N];中国航空报;2006年
3 刘志明 记者 秦岭;中俄在哈合作生产三角翼飞行器[N];哈尔滨日报;2005年
4 张晓薇;车亮青春年华[N];中国航空报;2005年
5 本报记者 马三成特约记者 侯国荣 宫曦岭;贺兰“闯关”[N];解放军报;2008年
6 记者 徐强;深圳钟表设计将用3D技术[N];深圳特区报;2010年
7 ;新型纸箱夹抱机[N];中国包装报;2006年
8 吴宝成;低空数字测绘航空摄影系统通过鉴定[N];中国测绘报;2006年
9 张兴翠;拉得出 冲得上 打得赢[N];人民公安报;2008年
10 理查德·费舍尔 本报特约编译 何适;中国第五代战机令美国震惊[N];世界报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢全国;基于GMM的微致动研究及应用[D];武汉理工大学;2007年
2 史志伟;非定常自由来流对模型动态气动特性影响的实验研究[D];南京航空航天大学;2006年
3 高霄鹏;舰艇水动力噪声的数值分析与拖曳模测试技术研究[D];上海交通大学;2007年
4 张洪波;硬盘驱动器两级磁头定位研究[D];华中科技大学;2008年
5 李保庆;圆柱涡致振动控制的实验研究[D];中国科学技术大学;2008年
6 吴亚雷;自检测压电微传感器灵敏度优化及并行探测技术研究[D];中国科学技术大学;2008年
7 刘伟;细长机翼摇滚机理的非线性动力学分析及数值模拟方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 杨立芝;大迎角气动力数值模拟及建模研究[D];西北工业大学;2004年
9 林斌;悬挑屋盖的风荷载模拟与气动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 崔鹏;基于CFD/CSD的机翼气动弹性计算研究[D];南京航空航天大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓进军;基于MEMS的微致动器阵列用于三角翼气动控制技术研究[D];西北工业大学;2003年
2 孟宣市;背鳍对细长平板三角翼涡的稳定性影响的研究[D];西北工业大学;2005年
3 江晓阳;基于GMM和柔性铰链的大位移微致动器设计与研究[D];武汉理工大学;2011年
4 宁德刚;硬盘磁头定位系统的相关技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 王群伟;磁微致动器的多能量域建模及数值模拟研究[D];浙江大学;2003年
6 王玉玲;欧拉方程的高效数值方法及三角翼大迎角脱体涡特性的研究[D];西北工业大学;2005年
7 刘佳;基于MEMS微致动器的碟翼流动控制研究[D];西北工业大学;2006年
8 罗振谊;雷诺数和前缘钝度对三角翼气动性能的影响[D];西北工业大学;2007年
9 孙新;弹道修正弹鸭舵修正方法研究[D];南京理工大学;2005年
10 姚占朝;面向主动流动控制的微致动器阵列与仿真分析[D];西北工业大学;2006年
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