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《西北工业大学》 2003年
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微小扑翼飞行器机翼及机构模型的设计与实验研究

彭跃林  
【摘要】: 由于微扑翼飞行器在国民经济各领域尤其在国防领域潜在的应用价值,世界范围内正呈现出微扑翼飞行器研究的热潮。论文针对微扑翼飞行器的初始设计阶段,做了以下一些工作:首先根据前人的实验并利用高速摄影所得的图片研究了鸟类和昆虫的飞行过程和力学分析,探讨了生物的扑翼飞行机理,在详细研究固定翼的空气动力学理论之后,结合国内外已有研究成果,提出了扑翼飞行器机翼气动模型;基于仿生学方法,研究了微扑翼飞行器基于鸟类的仿生学分析与设计和基于昆虫的仿生学分析与设计,文中设计实现了微扑翼飞行器机构运动仿真程序;利用ADAMS软件进行了微扑翼飞行器的动态仿真并进行参数分析,分析比较了不同设计参数的优劣;设计了多种形状的机翼,并利用ANSYS软件对这些机翼进行模态分析,在比较研究分析结果的基础上,指出纯壳单元平板结构机翼作为微扑翼飞行器机翼不够理想,使用梁单元做翼的支撑,在杆架上蒙上薄膜等软材料,或采用梁单元和壳单元的复合结构是设计微扑翼飞行器机翼的一个方向;作为论文研究的一项重要内容,完成了微扑翼飞行器研究相关的一些实验工作,推导并验证了驱动电机的特性曲线。在论文工作中主要涉及并应用了以下一些有代表性的技术:基于OpenGL图形系统的三维图形编程;机械系统动态仿真;机构有限元分析。
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