变体机翼论文-贾临江

变体机翼论文-贾临江

导读:本文包含了变体机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:记忆合金,变高度多胞元结构,变体机翼,变厚度调节

变体机翼论文文献综述

贾临江[1](2019)在《关于记忆合金在变体机翼上的应用设想》一文中研究指出本文首先利用记忆合金丝的形状记忆效应,结合弹簧储能元件,设计了一种变高度单胞元结构,该单胞元结构具有主动、往复的高度调节功能。并将其应用到变体机翼的变厚度调节中。然后将变高度单胞元结构在空间内以一定规律进行生长,得到零泊松比多胞元结构,将其应用在变体机翼变厚度调节中,可以使机翼具有多点、多尺度的变厚度调节,使机翼可以在多种飞行环境中保持性能最优。(本文来源于《通讯世界》期刊2019年02期)

朱敬宇,徐志伟[2](2018)在《变体机翼前缘结构优化设计及力学分析》一文中研究指出变体飞行器是指在飞行过程中根据环境及飞行任务的变化自主改变外形,从而在各种飞行环境下实现最优飞行性能的飞行器。1995年,美国国防部高级研究项目机构(Defence advanced research projects agency,DARPA)启动了智能机翼项目。研究者尝试使用自适应材料驱动系统以实现高性能的变形控制。研制了由形状记忆合金驱动的、无铰链的、轮廓光滑的机翼后缘,风洞实验数据表(本文来源于《江苏航空》期刊2018年04期)

徐孝武,张炜,詹浩[3](2018)在《折迭机翼变体飞机非对称变形控制效率分析》一文中研究指出折迭机翼变体飞机变形量大,变形引起的气动参数变化显着,提出一种将非对称变形作为操纵输入的控制方案,研究非对称变形的控制效率和有效区间。首先建立能够完整描述变形过程的非线性动力学方程和气动力模型;然后基于非对称变形控制方法建立一种非对称变形操纵模型;最后通过与常规操纵面效率对比和仿真的动态响应总结出非对称变形操纵的最大变形操纵有效区间。结果表明:在较低飞行速度下非对称变形操纵效率高,非对称变形操纵能够在基准折迭角度90°附近提供最高的滚转操纵效率。(本文来源于《航空工程进展》期刊2018年02期)

聂瑞[4](2018)在《变体机翼结构关键技术研究》一文中研究指出机翼是飞机飞行过程中最为重要的部件,需要应对包括起飞、着陆、巡航、机动、爬升等多种飞行任务。此外,飞行过程中还会经历较大的重量变化、飞行高度变化、飞行速度变化以及飞行环境的变化。但是,在飞机设计过程中,机翼外形是一系列可能的飞行条件下的折衷方案,对于多数飞行状态来说都不是最优的设计。变体飞行器能够显着提升飞机在整个飞行包线内的气动特性,并进一步拓展其多任务飞行能力,是解决这一问题的主要方向之一。长期以来,为了减少设计折衷,使飞机能够根据飞行状态自发的调整机翼形状,飞机研究、设计人员对于如何在飞行期间改变机翼几何外形(变体机翼)的技术关注颇多。早期的变体机翼解决方案往往需要付出成本、复杂性或重量方面的代价。随着技术的进步,先进结构设计技术和智能材料的最新发展有助于克服传统变体技术的局限性,并提高现有解决方案的总体收益。本文主要以自适应机翼变弯度后缘设计为目标,围绕大变形蒙皮设计、基于分布式柔顺概念的变弯度后缘结构设计与优化、基于形状记忆合金的主动激波控制鼓包等内容进行研究。主要研究内容和创新点包括:1、大变形柔性蒙皮设计研究:以变体机翼蒙皮设计为目标,研究了纤维增强弹性体蒙皮的设计、制备方法。根据非线性变形体动力学理论,给出了大变形柔性蒙皮的适用条件,即蒙皮内张力不能为压力。针对变弯度后缘结构,设计了具有一维单向大变形能力的0泊松比蒙皮。采用增量关系对蒙皮非线性力学特性进行分析,建立了柔性蒙皮的力学模型,并通过试验对模型进行验证。结果表明,蒙皮变形量>50%,具有良好的单向拉伸变形的性能。针对柔性剪切变形机翼,提出一种用于剪切变形机翼的柔性蒙皮设计,通过集成粗纤维增强层、可变形二维栅格结构,完成了具备剪切变形能力的柔性蒙皮设计。剪切变形蒙皮实验研究表明,采用粗纤维增强工艺,大幅提升了蒙皮的承载能力。与无纤维增强蒙皮相比,承载能力提高了60%,同时对蒙皮变形驱动力影响可以忽略。2、用于变弯度后缘的驱动器及驱动模式研究:以变弯度后缘为目标,分析了包括压电泵直线驱动器、双程形状记忆合金丝、双程形状记忆合金条带在内的智能材料/结构驱动器。通过实验测试,确定了上述智能材料/结构驱动器的输出特性,明确了应用场景。压电泵直线驱动器、双程形状记忆合金丝驱动器可用于后缘变弯度驱动,双程形状记忆合金条带可与变弯度后缘结合用于流动控制。在此基础上,分析了不同种类飞行器翼载荷大小。根据翼载荷的不同,提出了适用于不同翼载荷的驱动模式。3、面向低翼载飞机的主动柔性后缘技术研究:针对低翼载飞行器,提出了一种基于“分布式柔顺”设计概念的主动柔顺后缘结构设计。主动柔性后缘利用分布式柔顺概念设计,机翼蒙皮采用高强度玻璃纤维层合板。上翼面蒙皮和下翼蒙皮经由直线运动副连接,通过上、下翼面蒙皮之间的相对滑动,实现后缘连续变形。利用伪刚体模型对变弯度后缘进行简化,并使用简化模型建立了后缘结构优化设计平台。通过优化结构布局,大幅降低了后缘结构内部受力,提高了系统可靠性。在此基础上,对采用多滑轮组驱动方案的后缘结构气动承载能力进行优化,根据优化结果搭建了实验测试平台,结果表明多滑轮组驱动方案具有较高的承载能力,可满足低翼载(<100)机翼的需求。4、面向高翼载飞机的主动柔性后缘技术研究:为了提高超临界翼在不同任务条件下的气动性能,提出了一种可实现后缘连续变弯度的自适应机翼变弯度后缘设计:主动柔性后缘(Active Compliant Trailing Edge,ACTE),并进行了结构有限元仿真和CFD仿真计算分析,验证了设计方案的可行性。主动柔性后缘采用了分布式柔顺机构设计思路,利用传统的玻璃纤维复合材料作为蒙皮材料,通过多段式翼肋实现了后缘弯度的连续变形。CFD仿真分析结果表明,通过改变机翼后缘的偏转位移、偏转模式可以优化不同任务状态下翼型的气动特性。在速度小于阻力发散马赫数时(Ma=0.6),应用主动柔性后缘后,最大升阻比提高了7.96%,同时改善了高升力系数下的气动特性。在阻力发散马赫数附近,主动柔性后缘改善了高升力系数状态下的升阻特性,最大升阻比提高不明显。5、自适应激波控制鼓包用于改善高亚音速状态下变弯度后缘气动特性的研究:在阻力发散马赫数附近,主动柔性后缘(ACTE)偏转会诱发强激波,带来额外的激波阻力,使气动收益降低。为了弱化激波,提出了基于双程形状记忆合金的自适应激波控制鼓包(ASCB)概念,SMA鼓包能够根据温度调节自身构型,对不同流场状态下的激波进行控制。通过集成NURBS曲线建模和CFD仿真模块搭建了ACTE-ASCB仿真优化平台,对不同后缘偏转状态下的鼓包构型优化。研究结果表明合适的鼓包构型可以有效弱化激波强度,减小波阻,提高ACTE的气动收益,提高最大升阻比,改善高升力状态下的升阻特性。与只使用主动柔性后缘的机翼变体模式相比,增加ASCB后,最大升阻比提高了约5.4%。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-05-01)

章拓[5](2017)在《具有分段式后缘翼肋的变体机翼设计》一文中研究指出提出一种基于SMA扭转驱动器驱动的后缘翼肋分段式变体机翼设计方案。利用形状记忆合金的形状记忆效应,设计可往复驱动的SMA扭转驱动器,并将其集成到后缘翼肋分段式的变体机翼中,利用SMA扭转驱动器分别控制每段翼肋,使机翼具备多种变形形式。(本文来源于《设备管理与维修》期刊2017年17期)

陶伟灏[6](2017)在《主动变形负泊松比蜂窝结构用于变体机翼》一文中研究指出提出一种主动变形的负泊松比蜂窝结构,建立并分析了该结构的力学模型,分析了结构参数对泊松比的影响。结合形状记忆合金的形状记忆效应和负泊松比蜂窝结构的力学特性,设计了具有主动变形、负泊松比等特性的驱动器,满足了变体机翼改变机翼厚度以满足不同飞行环境的设计要求。(本文来源于《设备管理与维修》期刊2017年17期)

王奇,徐志伟[7](2015)在《SMA驱动变体机翼后缘结构力学分析》一文中研究指出对基于形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)丝驱动器的多关节变体机翼后缘模型,在指定飞行工况下结构的整体极限偏转角度是最重要的设计指标。本文根据SMA驱动器的力学本构模型,建立了在控制回复状态下的SMA-弹簧模型。基于N-S方程编制了2D流场求解器,并使用网格重构技术建立了后缘偏转时的多套流场网格,通过将后缘结构所受的气动载荷力矩对应施加于后缘结构的各个关节,在ANSYS静力分析模块中对后缘的偏转过程进行了数值仿真,考察了变体后缘的整体极限偏转角度。为验证仿真结果,对变体后缘结构进行了模拟加载实验。实验结果表明,本文使用的数值计算方法能够较为准确地预测变体后缘的整体极限偏转角度。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2015年06期)

张明明[8](2015)在《可变翼混合驱动水下滑翔机变体机翼系统研究》一文中研究指出混合驱动水下滑翔机是一种新型水下监测平台,它集成了传统水下滑翔机和无人水下航行器的优点,能够满足对海洋环境多样化观测的需求。它具有两种典型工作模式:滑翔模式和AUV(Autonomous Underwater Vehicle)模式。在滑翔模式下,利用浮力驱动系统和姿态调节单元完成锯齿状剖面运动,具有长航程的优点;在AUV模式下,螺旋桨开启,具有快速机动性的优点。但是,两种工作模式运动规律差异较大,在滑翔模式需要较大升阻比的机翼来提供足够的升力,以提高滑翔效率;而在AUV模式下原有机翼的存在则会增加阻力,影响转向操纵性。研究可变翼混合驱动水下滑翔机能够有效解决上述问题。通过机翼变形,以适应不同工作模式对于机翼的需求,从而使混合驱动水下滑翔机在不同航行任务、不同工作模式下,航行性能均达到最优。本文基于混合驱动水下滑翔机对变翼功能实际需求,设计了平面二自由度连杆机构,可以实现机翼展弦比和后掠角的变化。通过变翼系统驱动机翼变形,提高混合驱动水下滑翔机不同工作模式下航行性能。本文主要研究成果为:(1)根据变翼功能需求,提出了新型平面二自由度连杆机构,可以实现输出杆件平动和转动两个自由度,即可以改变机翼后掠角和展弦比;设计浸水舱段,将变翼系统与滑翔机进行集成。(2)对变翼机构进行运动学和动力学分析。通过运动学正解分析,验证了变翼机构能够实现所设计的变体功能;通过运动学逆解分析,在给定输出末端运动规律的条件下,求取了输入电机的控制规律曲线,为变翼过程的控制提供参考;完成了变翼机构动力学分析及仿真。(3)基于计算流体力学方法,对混合驱动水下滑翔机变翼策略进行研究,分析了机翼后掠角和展弦比对滑翔机不同工作模式下航行性能的影响,并为两种典型工作模式确定了变翼方案;采用经验公式和曲线拟合的方法完成了滑翔机航行性能对变翼机构驱动电机转角的灵敏度分析,为变翼功能的顺利实现提供参考。(4)对变翼机构进行加工与装配,并完成了软硬件设计,进行了变翼机构单元实验,验证了其运动学性能和可以实现的变翼功能。为后续整机实验打好基础。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01)

刘宇[9](2015)在《变体机翼及自适应进气道结构设计和控制方法研究》一文中研究指出随着航空工业的快速发展,传统意义上的飞行器已无法满足人类在军用和民用领域的要求,学者们希望研究出一种新型飞行器,能在不同环境、不同飞行状态下始终保持优秀飞行性能,变体机翼和自适应进气道的概念随之被提出。当飞行环境大范围变化时,变体机翼可以根据飞行条件实时改变自身形状或表面结构,以获得最佳气动性能,同时自适应进气道可以根据飞行状态改变自身形状,以保证流场均匀稳定。形状记忆合金(SMA)具有功率/重量比大、驱动结构简单、驱动电压低、无污染、无噪音、高耐腐蚀等优点,是应用最为广泛的变形驱动材料。本文对基于SMA驱动的变体机翼及自适应进气道进行了研究。首先对SMA的性能进行了分析,获取了SAM的最大可回复应变和最佳驱动电流,确定了SMA加热、冷却和驱动方式。在此基础上在CATIA软件和ANSYS软件中分别对变体机翼及自适应进气道进行了详细的结构设计和强度分析,并完成零部件的加工和装配。随后,基于ARM微处理器对控制系统进行了详细的软、硬件设计。最后对变体机翼及自适应进气道进行了变体实验,实验表明机翼及进气道变形效果良好,证明了所设计变体结构和控制系统的可行性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-12-01)

王昊[10](2015)在《基于SMA的变体机翼全动水平尾翼精确控制研究》一文中研究指出现代变体机翼是基于具有自适应能力智能新型材料为驱动器,配合相应的传感器以相应的方式应用到飞行器的固定翼上,通过相应的自适应方式(柔顺、平滑)改变其翼型形状和气动特性,以克服恶劣的飞行环境和提高飞行器的操作性能。本文选用了形状记忆合金(SMA)丝和步进电机两种驱动形式来对变体飞行器中的全动平尾进行驱动,实现平尾的上下偏转和俯仰偏转。首先,对SMA丝驱动器建立了理论分析模型并进行了力学性能实验,获得了SMA丝力学数据;然后,基于SMA的实验数据和步进电机的基本参数,对全动平尾的整体结构进行详细的设计,并对结构中的关键部件进行了相应的静力学特性分析。采用CATIA软件建立了平尾的叁维数字模型,在Workbench软件中进行了静力学分析,并完成了零部件的加工和装配。最后根据设计要求,设计了相应的软硬件系统,包括工控机和cRIO-9068嵌入式控制器及配套的数据采集卡,控制系统软件在Labivew图形化编程软件中实现。进一步,根据相应的实验指标进行控制实验,证明了全动平尾的可行性和变体的准确性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-12-01)

变体机翼论文开题报告

(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:

变体飞行器是指在飞行过程中根据环境及飞行任务的变化自主改变外形,从而在各种飞行环境下实现最优飞行性能的飞行器。1995年,美国国防部高级研究项目机构(Defence advanced research projects agency,DARPA)启动了智能机翼项目。研究者尝试使用自适应材料驱动系统以实现高性能的变形控制。研制了由形状记忆合金驱动的、无铰链的、轮廓光滑的机翼后缘,风洞实验数据表

(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。

变体机翼论文参考文献

[1].贾临江.关于记忆合金在变体机翼上的应用设想[J].通讯世界.2019

[2].朱敬宇,徐志伟.变体机翼前缘结构优化设计及力学分析[J].江苏航空.2018

[3].徐孝武,张炜,詹浩.折迭机翼变体飞机非对称变形控制效率分析[J].航空工程进展.2018

[4].聂瑞.变体机翼结构关键技术研究[D].南京航空航天大学.2018

[5].章拓.具有分段式后缘翼肋的变体机翼设计[J].设备管理与维修.2017

[6].陶伟灏.主动变形负泊松比蜂窝结构用于变体机翼[J].设备管理与维修.2017

[7].王奇,徐志伟.SMA驱动变体机翼后缘结构力学分析[J].南京航空航天大学学报.2015

[8].张明明.可变翼混合驱动水下滑翔机变体机翼系统研究[D].天津大学.2015

[9].刘宇.变体机翼及自适应进气道结构设计和控制方法研究[D].南京航空航天大学.2015

[10].王昊.基于SMA的变体机翼全动水平尾翼精确控制研究[D].南京航空航天大学.2015

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