收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

扑翼微型飞行器多学科设计优化研究

周新春  
【摘要】: 微型飞行器(Micro Air Vehicle,MAV)因尺寸小、重量轻、隐蔽性好等特点,在军事和民用领域具有十分广泛的应用前景,成为国内外研究的热点。鸟类扑翼飞行方式仅靠一对翅膀就可以完成各种复杂的机动飞行,用很小的能量进行长距离飞行,自然界的飞行生物无一例外采用扑翼方式飞行。扑翼微型飞行器仅仅使用一套扑翼系统就可以提供飞行所需要的升力和推力并具备较强的机动性。扑翼微型飞行器不需要螺旋桨或喷气发动机,大大简化结构,降低机体重量,这是与固定翼和旋翼微型飞行器相比所有的独特优点,因此扑翼微型飞行器必将在新概念飞行器研究领域占有重要地位。如何实现扑翼微型飞行器总体性能最优化是扑翼微型飞行器的一个重要研究方向。 本文分析了飞行生物的飞行方式、飞行原理和翅膀的扑动模式等,为扑翼微型飞行器的设计和优化提供理论和仿生学依据。 在扑翼微型飞行器的设计和优化工作中,扑翼的气动特性是最基础的问题和难点,了解和认识扑翼在不同运动参数下的气动特性,是对扑翼微型飞行器的设计和优化的依据。本文以南京航空航天大学微型飞行器研究中心研制的“银翅”扑翼微型飞行器为基础,建立柔性扑翼模型,对三维柔性扑翼的非定常低雷诺数流场进行数值模拟,分析各种参数对扑翼气动特性的影响,为扑翼微型飞行器多学科设计优化奠定基础。 多学科设计优化是一种解决复杂工程系统和多学科动态影响并实现优化设计的有效方法和工具,90年代初由美国AIAA正式率先提出。其主要思想是在复杂系统设计的整个过程中集成各个学科的知识,并充分考虑各门学科之间的互相影响和耦合作用,应用有效的设计/优化策略和分布式计算机网络系统,来组织和管理整个系统的设计过程,通过充分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同作用,以获得系统的整体最优解。MDO最突出的优点在于可以通过充分考虑各学科之间的互相影响和耦合作用来挖掘设计潜力,此外,MDO还具有可以缩短设计周期、降低研制费用等优点。 本文分析研究了多学科设计优化的相关方法,通过对组成扑翼微型飞行器的相关学科分析,采用多学科设计优化的方法,对扑翼微型飞行器的设计进行优化,获得了比较好的结果,利用优化后的结果参数对扑翼微型飞行器进行改进设计并进行了飞行试验验证,为扑翼微型飞行器的设计和改型提供了综合设计手段。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 时祖光;李玉光;王淑芬;梁建宏;;基于捷联航姿解算原理的微型飞行器自动驾驶仪的设计[J];大连大学学报;2011年03期
2 白越;曹萍;高庆嘉;孙强;;六转子微型飞行器及其低雷诺数下的旋翼气动性能仿真[J];空气动力学学报;2011年03期
3 格雷厄姆·沃里克;;“T-鹰”无人机扩展功能[J];国际航空;2010年07期
4 ;《新航空概论》——一幅展示航空的全景画面[J];国际航空;2010年08期
5 ;我校在阎良校区新建一处“中外航空知识长廊”[J];西安航空技术高等专科学校学报;2011年04期
6 黎成龙;;乾卦和人类飞天(上)[J];太空探索;2011年06期
7 格雷厄姆·沃里克;彭健;;产学研紧密结合 提高创新效益——极光飞行科学公司在与麻省理工学院的合作中受益[J];国际航空;2010年01期
8 袁昌盛;李永泽;谭健;;微扑翼飞行器控制系统相关技术研究进展[J];计算机测量与控制;2011年07期
9 wilson;;国外机器人竞赛荟萃[J];电子制作;2011年09期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈皓生;陈大融;徐军;李疆;;一种微型飞行器测控系统的研究和设计[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
2 刘洁薇;翁培奋;杨爱明;;低雷诺数情况下微型飞行器气动性能的数值分析[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
3 孙茂;唐剑;;微型飞行器的仿生流体力学——昆虫产生高升力的机理[A];钱学森技术科学思想与力学论文集[C];2001年
4 孙茂;唐剑;;微型飞行器的仿生流体力学——昆虫产生高升力的机理和所需的功率[A];第七届全国空气弹性学术交流会论文集[C];2001年
5 朱珠;梁大开;;基于形状记忆合金在微型飞行器自适应机翼中的应用[A];2008年江苏省计量测试学术论文集[C];2008年
6 杨爱明;翁培奋;;低雷诺数下微型飞行器小展弦比机翼的气动力特性分析[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
7 黄信安;翁梓华;陈智敏;陈绵龙;金云麟;;微型飞行器的研究进展[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
8 陈智敏;翁梓华;;美国高校的微型飞行器比赛[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
9 刘钦彦;李勇;周兆英;郑云飞;;计算机控制小型三轴飞行模拟转台[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
10 郑祥明;昂海松;;微型飞行器非线性飞行动力学及控制技术研究[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余春锦;柔性扑翼微型飞行器的气动特性研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 周新春;扑翼微型飞行器多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 肖天航;低雷诺数非定常流场的数值方法及其在微型飞行器上的应用[D];南京航空航天大学;2009年
4 曾锐;仿鸟微型扑翼飞行器的气功特性研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 魏榛;扑翼非定常气动力实验研究及相关应用探索[D];中国科学技术大学;2010年
6 彭松林;基于曲柄摇杆机构的扑翼微飞行器的研究[D];上海交通大学;2010年
7 胡宇群;微型飞行器中的若干动力学问题研究[D];南京航空航天大学;2002年
8 曾庆华;基于多学科综合与优化的MAV飞行控制器设计方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
9 刘洁;微型飞行器机翼三维非定常流场的数值研究和气动优化[D];上海大学;2008年
10 宋书恒;微型飞行器相关气动力特性的数值模拟[D];中国空气动力研究与发展中心;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯伟;无尾布局微型飞行器的设计[D];南京航空航天大学;2011年
2 沙军;微型飞行器地面站数字通信子系统中频处理单元的研制[D];南京航空航天大学;2010年
3 刘志强;微型飞行器阵风响应特性的风洞实验研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 宋文瑞;涵道风扇式微型飞行器气动布局设计与气动特性分析[D];南京航空航天大学;2012年
5 窦志龙;微型平直可折叠扑翼飞行器的控制技术[D];东北大学;2011年
6 马杰;微型飞行器模糊控制及信号采集系统综合设计[D];南京航空航天大学;2002年
7 朱标;微型飞行器气动力估算研究[D];西北工业大学;2005年
8 李雪;扑翼微飞行器机翼结构设计及优化[D];东北大学;2008年
9 韩煜;微型飞行器试飞测试平台研究[D];南京航空航天大学;2003年
10 王柳文;微型飞行器自主控制系统的研究及设计[D];南京航空航天大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘洪宇;微型飞行器:像昆虫那样飞[N];辽宁日报;2011年
2 于媚;“扑翼机”是怎样起飞的[N];科技日报;2005年
3 胡媛;南航研制出微型飞行器[N];中国航空报;2001年
4 于媚;小小飞机设计师[N];大众科技报;2004年
5 若水;借鉴“红将军蝶”研制微型飞行器[N];光明日报;2003年
6 张孟军;美拟加快机器鹰“孵化”进程[N];科技日报;2004年
7 申琳;年轻的心能飞多高[N];人民日报;2007年
8 清华大学精密仪器系 曾理江;昆虫运动仿生研究[N];科技日报;2002年
9 沈英甲;翱翔天际 畅游宇宙[N];科技日报;2003年
10 ;“我不是一个天才”[N];南京日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978