导读:本文包含了柔性翅翼论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微型扑翼飞行器,翅翼柔性,动态叁维形貌重建,气动力特性
柔性翅翼论文文献综述
袁杰[1]（2019）在《微型扑翼柔性翅翼变形及其气动力特性实验研究》一文中研究指出微型扑翼飞行器是一种仿鸟或仿昆虫的新型飞行器,通过一个扑动系统产生推力和升力,有着高机动性、低能耗和低噪音等优点,在侦察和勘测等领域有着广泛的应用前景。翅翼柔性是鸟类和昆虫的重要特征,大量研究表明翅翼柔性对扑翼飞行性能有着重要影响,但柔性翅翼翼型、扑动轨迹参数和翅翼柔性变形参数等因素对扑翼气动特性的影响机制尚不明晰。本文通过实验的方法,研究微型扑翼悬停飞行状态下的气动力特性,旨在探究翼型扑动变形参数测量方法、不同柔性翅翼气动力特性和柔性翅翼非对称扑动对气动力的影响,为微型仿生扑翼飞行器的设计提供数据参考和控制策略。研制了一款用于实验的微型仿生扑翼飞行器样机,通过Matlab完成了对该样机的机构运动学仿真分析。采用RealSense深度相机搭建了扑翼飞行器翅翼叁维形貌测量实验平台,通过该测量平台重建了实验样机悬停飞行状态下翅翼的动态叁维形貌,测量了翅翼的扑动参数和最大拱度,分析对比了不同柔性翅翼变形过程。结果表明具有较小刚度的翅翼在扑动过程中翅翼变形呈不规则自适应情况,产生较大的拱形变形。搭建了微型扑翼气动力测量实验平台,研究了翅翼柔性、扑动频率和不同上挥下扑角组合对实验样机悬停飞行状态下气动力和气动力矩的影响。设计了四种结构尺寸相同但材料不同的柔性翅翼,并对摇杆改进设计,使其在最大扑动角不变的情况下,实现六种上挥下扑角组合的时间非对称扑动。实验结果表明,翅翼的柔性会影响产生升力的大小,不同柔性的翅翼对推力幅值影响较小,但会影响产生推力的方向;柔性翅翼在扑动过程中更容易保持自身平衡稳定,翅翼的柔性变形会使扑翼飞行器具有一定的稳定自适应。不同的上挥下扑角组合会影响升力产生的方向和大小;侧向力主要与扑动模式和实验样机结构对称性有关,非对称扑动对其影响较小。本文的工作为研究扑翼飞行器翅翼柔性变形和扑动参数测量提供了一个新的思路,相关实验成果能在一定程度上指导扑翼飞行器的设计和优化。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-01-01）
李喜喆[2]（2018）在《多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼气动分析》一文中研究指出鸟类及昆虫的飞行运动已经进化了数百万年,使得他们能够实现非常高效的扑翼飞行运动。扑翼飞行器可以同时表现出卓越的机动能力与长时间的悬停、巡航能力,这对于在封闭区域进行的高空作业具有实际的应用意义,同时也在军事侦察中具有得天独厚的优势。虽然微型扑翼飞行器比固定翼、旋翼式飞行器具有更多的优势,但其空气动力学特性和飞行器设计方面更为复杂。此外,扑翼飞行器在非稳态的低雷诺数下飞行,此环境下的空气动力学机理研究还不够透彻,这在飞行器的设计过程中也带来了挑战。本文研究了多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼的气动特性,分析了不同参数对扑翼飞行器的影响,为扑翼飞行器的设计与空气动力学机理提供参考,具体研究内容如下:首先,总结整理了现有的扑翼飞行器的研究现状,柔性翅翼的实验平台往往通过两种方法实现:主动柔性变形和被动柔性变形。分析了扑翼飞行器的运动特性,确立研究目标,对具有柔性翼、体积较大的仿鸟式仿生扑翼机进行气动分析;然后,结合对于鸟类运动的研究,优化了仿生扑翼机的运动方程,并利用柔性函数设计了适合本课题的柔性翅翼实现方式;接着,构建本课题带研究的仿真模型,进行叁维的模拟分析,通过改变翅翼的尺寸参数、运动参数以及尾翼与躯干所成角度,得到不同参数对扑翼运动的影响情况,并分析在扑翼运动过程中,压力、涡流在扑翼飞行器表面及周围的分布状态;最后,针对研究所得结果,得出了具有柔性翅翼的多段仿生扑翼机气动特性及不同参数变化对扑翼机飞行性能的影响。(本文来源于《中国民航大学》期刊2018-05-01）
汪超,张锐,谢鹏,周超英[3]（2017）在《柔性翅翼悬停气动性能的数值研究》一文中研究指出大量实验研究结果表明,自然界中昆虫翅膀都具有一定的柔性,拍动过程中在惯性力和气动力的作用下会产生显着的动态变形。本文通过对扑翼结构的柔性模型进行简化,建立了集中扭转悬停柔性扑翼计算模型,并采用弱流固耦合方法实现流场和结构之间的耦合计算,系统分析了由于不同结构参数引起的被动变形对悬停扑翼气动性能的影响。结果表明,悬停扑翼的阻力系数均值和能耗系数均值均随着频率比的增大呈现逐渐减小的趋势;在一定的频率比范围内,柔性悬停扑翼能提供相对刚性扑翼更大的气动升力和升力效率。对于质量较大的扑翼,当扑动频率接近扑翼固有频率时,扑翼能产生更大的气动升力和升力效率,而对于质量较轻的扑翼,当扑动频率明显小于扑翼固有频率时能使得扑翼气动升力和升力效率显着提高。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（B）》期刊2017-08-13）
张鹤从[4]（2017）在《柔性太阳能电池用于扑翅翼飞行的力学、电学性能实验研究》一文中研究指出微型飞行器(MAV,Micro Aerial Vehicle)的产生和发展给人类生活带来了很多便利,还能够凭借自身的高灵活性、机动性飞行和小特征尺寸优势,执行很多人类无法完成的任务,也帮助实现了很多科研领域的探索和突破。科学研究证实,在15cm以下特征尺寸的范围内,扑翼飞行器相对于固定翼和旋翼飞行器而言,具有更高的灵活性和机动性。而太阳能则是一种公认的优质能源,具有清洁可再生等特点。目前,国内扑翼飞行器研制领域的绝大部分研究仍停留在单一锂电池功能的阶段。而国际范围内,也只有马里兰大学进行了将太阳能电池板用于仿鸟型扑翼飞行器作为备用补给能源的应用尝试。但由于仿鸟类扑翼飞行器的扑翼频率相对较低,马里兰大学的研究并没有涉及到振动对太阳能电池性能可能造成的影响,本研究即尝试在一定程度上弥补这一空缺。研究旨在通过实验的方式,探究柔性薄膜太阳能电池板在扑翼飞行器上应用的可行性和适用性。依据疲劳振动力学及共振原理,所选取的实验条件为样品柔性薄膜太阳能电池板的一阶固有频率振动,探究“极限差”工作环境下太阳能电池板样品的力学、电学振动特性表现。研究前期主要针对太阳能电池板样品进行了数值模拟、理论计算和自由振动实验,来确定样品的固有频率可能取值范围。叁者所得到的结果相互吻合度较高,证明了计算中一些条件假设和估算的合理性。在此基础上,在振动平台上进行了振动实验。由于研究课题较为前沿,目前尚无类似实验研究发表,因而整个实验方案全部为自主设计实施。期间还自主设计了实验专用的薄膜太阳能电池板夹具、制作了能够实现输出电压实时显示的单片机。针对太阳能电池板样品自身尺寸小、质量轻的特点,将一些不适用的传统实验方法进行了改良,例如将水平自由振动改为竖直方向、舍弃粘贴加速度传感器而改为手动扫频等。后期还根据对实验现象的观察和结果分析对实验进行了优化改进,取得了良好的优化效果。(本文来源于《中国民航大学》期刊2017-05-08）
徐杨[5]（2014）在《仿生扑翼飞行器柔性翅翼及驱动机构的研究》一文中研究指出与传统的固定翼飞行器和旋翼飞行器相比,仿生扑翼飞行器的主要特点是翅翼在扑动时能同时产生升力和推力,与此同时还具有效率高、机动性能好、噪音小、不需要专门起飞着陆场地等多个特点。因此,研究人员设计并开发仿生扑翼飞行器有着非常重要的科学意义,而且拥有广泛的应用前景,各国的研究人员对这一领域的发展都十分关注。通过检索相关文献汇总国内外对昆虫和鸟类飞行机理的研究进展,从鸟翼和昆虫翼的构造出发,分别分析它们的飞行机理,特别是昆虫飞行中产生高升力的几种机制研究现状与进展,通过对比分析昆虫和鸟类扑翼飞行之间的差异,提出了本文是将仿生扑翼飞行器柔性翅翼及驱动机构的研究,集中在模仿昆虫的扑翼飞行理论的基础上来进行。通过对比目前几种驱动机构的优缺点,采用Solidworks的建模技术,选择由直流电机驱动的曲柄摇杆机构作为本文研究扑翼飞行器的驱动机构,选择并计算出与电机相匹配的二级圆柱齿轮减速器的参数。将在Solidworks中建立的驱动机构模型导入Adams中,利用Adams的运动学仿真模块针对所设计的不同方案进行运动学仿真,并对仿真结果进行分析,以期获得最优的参数方案。学习CFD计算流体力学软件中Fluent的使用,并且运用用户自定义功能(UDF),通过C语言编程对该软件的使用进行了二次开发。本文通过采用Spalart-Allmaras模型,同时增强壁面函数中的要求,利用ICEM CFD中Exponentioal2划分规则对翅翼模型的外壁面做了特殊处理,获取到昆虫翅翼在流场运动时的二维网格。采用Fluent计算方法模拟出翅翼周围的流场,得到翅翼扑动过程中的升阻力特性。通过比较单自由度的刚性翅翼与柔性翅翼之间的升阻力特性的特点,得出在具有相同的初始和运动条件下,与刚性翅翼相比,柔性翅翼的升力在即使有所下降的情况下,水平方向的力则由阻力变成了推力,提高的翅翼扑动过程中的效率这一结论。(本文来源于《上海工程技术大学》期刊2014-12-01）
王艳秋[6]（2009）在《基于有限刚体元方法的微扑翼飞行器柔性翅翼建模与分析》一文中研究指出仿生微扑翼飞行器具有携带方便、操作简单、便于起飞和着陆、隐蔽性好、机动灵活等优点,在军事和民用领域有广泛的用途。近年来仿生微扑翼飞行器的研究引起了国内外学者的广泛关注。在鸟类和昆虫的扑翼动作中,由于外加气动力的作用和翅翼自身的运动规律,翅翼的变形非常大。为了更好的模拟鸟类和昆虫的飞行,翅翼一般应当具有较大的柔性,在拍打过程中能够产生比较大的变形,以存储和节省能量。为此,通常利用柔性材料来制作翅翼。然而,现有的柔性体建模分析方法一般都需要使用专用的商业软件和复杂的建模和数据分析技巧。因此,寻找一种建模简单、运算效率高的建模方法是目前柔性体研究中一个有待解决的问题。本文应用了有限刚体元方法对柔性翅翼进行建模和分析。通过与应用ANSYS建模分析的结果进行对比,结果表明:有限刚体元方法是一种简单有效的大柔性翅翼的分析方法。本文的研究结果表明:翅翼的拍动频率越大,柔性翅翼的变形幅度越小;而电机的输入转矩对变形的影响很小;靠近尾缘的翅翼变形一直大于靠近前缘的翅翼变形。随着拍动频率的增大,柔性翅翼的运动稳定性成为一个突出的问题。通过计算最大Lyapunov指数和作系统的相图及Poincare映射图发现:在微扑翼飞行器柔性翅翼运动中存在有混沌现象,并且随着拍动频率的增加混沌现象越来越明显。(本文来源于《西南交通大学》期刊2009-04-01）
柔性翅翼论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
鸟类及昆虫的飞行运动已经进化了数百万年,使得他们能够实现非常高效的扑翼飞行运动。扑翼飞行器可以同时表现出卓越的机动能力与长时间的悬停、巡航能力,这对于在封闭区域进行的高空作业具有实际的应用意义,同时也在军事侦察中具有得天独厚的优势。虽然微型扑翼飞行器比固定翼、旋翼式飞行器具有更多的优势,但其空气动力学特性和飞行器设计方面更为复杂。此外,扑翼飞行器在非稳态的低雷诺数下飞行,此环境下的空气动力学机理研究还不够透彻,这在飞行器的设计过程中也带来了挑战。本文研究了多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼的气动特性,分析了不同参数对扑翼飞行器的影响,为扑翼飞行器的设计与空气动力学机理提供参考,具体研究内容如下:首先,总结整理了现有的扑翼飞行器的研究现状,柔性翅翼的实验平台往往通过两种方法实现:主动柔性变形和被动柔性变形。分析了扑翼飞行器的运动特性,确立研究目标,对具有柔性翼、体积较大的仿鸟式仿生扑翼机进行气动分析;然后,结合对于鸟类运动的研究,优化了仿生扑翼机的运动方程,并利用柔性函数设计了适合本课题的柔性翅翼实现方式;接着,构建本课题带研究的仿真模型,进行叁维的模拟分析,通过改变翅翼的尺寸参数、运动参数以及尾翼与躯干所成角度,得到不同参数对扑翼运动的影响情况,并分析在扑翼运动过程中,压力、涡流在扑翼飞行器表面及周围的分布状态;最后,针对研究所得结果,得出了具有柔性翅翼的多段仿生扑翼机气动特性及不同参数变化对扑翼机飞行性能的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
柔性翅翼论文参考文献
[1].袁杰.微型扑翼柔性翅翼变形及其气动力特性实验研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].李喜喆.多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼气动分析[D].中国民航大学.2018
[3].汪超,张锐,谢鹏,周超英.柔性翅翼悬停气动性能的数值研究[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（B）.2017
[4].张鹤从.柔性太阳能电池用于扑翅翼飞行的力学、电学性能实验研究[D].中国民航大学.2017
[5].徐杨.仿生扑翼飞行器柔性翅翼及驱动机构的研究[D].上海工程技术大学.2014
[6].王艳秋.基于有限刚体元方法的微扑翼飞行器柔性翅翼建模与分析[D].西南交通大学.2009