摘要：近年来,微型飞行器逐渐成为了国内外的探讨热点,微型飞行器尺寸小,重量轻,所以具有很好的机动性和隐蔽性,并且造价较低,适合执行危险性较高的特殊任务。采取自然界生物飞行方式的扑翼飞行器能够解决常规微型飞行器需要额外推力装置的技术不足,所以越来越受到重视,正在成为微型飞行器领域的探讨热点。蝙蝠是自然界唯一能够飞行的哺乳动物,其扑动方式与鸟类类似,但在中低速飞行时能够产生比鸟类更高的升力,而且机动性也比同样尺寸的鸟类更强,非常符合对微型飞行器的技术要求。本论文利用FLUENT软件求解流体N-S方程,浅析扑翼形状,扑动规律和周围气流环境对扑翼飞行器气动性能的影响。结合现有微型扑翼飞行器扑动机构,利用ADAMS进行机构运动学仿真得到机翼扑动的运动学规律,并导出数据。利用Matlab的曲线拟合工具,得到仿真数据的剖析表达式。一般对扑翼飞行器气动性能的探讨中利用的扑动模型都是简单的正弦运动,本论文利用现有扑动机构的运动规律进行求解。浅析仿蝙蝠刚性翼型在不同的扑动频率、来流速度、来流角度下的气动性能,解释自然界生物飞行时的一些现象,并为扑翼飞行器制约对策的设计提供可参考的依据。考虑蝙蝠和鸟类在飞行时翅膀形状的变化,本论文将这种变化简化为翅膀外段相对于内段的折叠运动。根据鸟类飞行中的图像,建立了这种折叠运动的运动学模型,并与扑动模型结合,建立了折叠-扑动模型。通过对计算结果的比较,发现折叠运动对飞行器的气动性能有很大的改善,这些结果可以为今后研制样机提供一定的依据。以商品化微型扑翼飞行器为机体,利用仿蝙蝠机翼,采取弹射试验的方式,定性地浅析了具有凸起特点的仿蝙蝠机翼和平直仿蝙蝠形状机翼的性能差别,验证了凸起翼型在气动性能上的优势。关键词：微型飞行器论文扑翼飞行论文数值模拟论文扑动运动模型论文折叠-扑动模型论文弹射试验论文
本论文由www.808so.com摘要5-6
Abstract6-11
第1章 绪论11-23
1.1 微型飞行器的探讨背景及作用11-14
1.1.1 微型飞行器的由来和定义11
1.1.2 微型飞行器的特点和用途11-12
1.1.3 几种典型的微型飞行器12-14
1.2 扑翼飞行器的进展14-21
1.2.1 微型扑翼飞行器的优点16
1.2.2 微型扑翼飞行器的进展概况16-19
1.2.3 微型扑翼飞行器的关键技术不足19-20
1.2.4 对蝙蝠飞行的探讨20-21
1.3 本论文的主要探讨内容21-23
第2章 微型扑翼飞行器空气动力学探讨策略23-32
2.1 基本制约方程23-26
2.1.1 连续性方程23-24
2.1.2 动量方程24-26
2.1.3 制约方程的物理边界条件26
2.2 CFD求解策略26-31
2.2.1 制约方程的离散化27-29
2.2.2 制约方程向代数方程的转化29-31
2.4 本章小结31-32
第3章 刚性仿蝙蝠翼的空气动力学浅析32-54
3.1 基于Gambit的刚性翼建模和网格划分32-35
3.1.1 对蝙蝠翼手的探讨32-33
3.1.2 尺寸参数的设定33-34
3.1.3 网格的划分和边界条件的指定34-35
3.2 扑翼运动的运动学建模35-43
3.2.1 基于ADAMS建立扑动机构运动学模型36-38
3.2.2 基于Matlab建立运动规律数学模型38-43
3.3 利用Fluent进行运算43-53
3.3.1 计算步骤43-47
3.3.2 结果浅析与探讨47-53
3.4 本章小结53-54
第4章 仿蝙蝠折叠扑动模型的建立与浅析54-66
4.1 刚性翼模型与蝙蝠扑动历程的区别54-56
4.2 折叠扑动模型的建立56-60
4.2.1 坐标系的建立56-57
4.2.2 折叠变形的表达57
4.2.3 外侧机翼的运动分解57-58
4.2.4 外侧机翼的折叠角速度58-60
4.3 折叠扑动模型的空气动力学模拟60-64
4.3.1 边界条件的设置和动网格参数的设定60-62
4.3.2 计算结果浅析62-64
4.4 本章小结64-66
第5章 试验数据的比较浅析66-74
5.1 试验系统的搭建66-69
5.1.1 扑翼机上的试验系统67-68
5.1.2 弹射器装置68-69
5.2 试验策略69-70
5.2.1 试验准备工作69-70
5.2.2 弹射试验工作70
5.2.3 试验注意事项70
5.3 试验结果的浅析70-73
5.3.1 滑翔弹射试验数据71-72
5.3.2 扑动弹射试验数据72-73
5.4 本章小结73-74
第6章 总结和工作展望74-76
6.1 总结74
6.2 未来工作展望74-76
参考文献76-80
致谢80-82
在学期间学术业绩82
探究模型仿蝙蝠翼微型扑翼飞行器空气动力性能生
更新时间：2024-03-19
作者：用户投稿
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