柔性变形机翼设计及其结构力学性能分析

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作   者：

张雄雄;  燕必希;  孙广开;  宋言明; 

作者机构：

北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院; 

关键词：

气动特性;  结构设计;  柔性肋;  变形机翼;  应力分析; 

期刊名称：

机械设计与制造

i s s n：

1001-3997

年卷期：

2020 年 05 期

页   码：

163-166

摘   要：

为提高小型无人机飞行效率,提出一种柔性变形机翼设计方法。基于机翼弦向弯度调节原理,采用柔性肋结构设计了面向小型(10Kg)无人机(UAV)的柔性变形机翼;采用计算流体动力学方法,分析了柔性变形机翼的升力系数变化和升阻比等空气动力学特性;采用有限元结构静力学方法,分析了柔性变形机翼的柔性肋结构在气动载荷下的应力变化,在风载下所受最大应力为5.3MPa,小于柔性肋的屈服强度11.65MPa。柔性肋组件设计可承受空气载荷,验证了柔性变形机翼的有效性和结构完整性。研究结果表明:设计的柔性变形机翼可以有效改善实际飞行中的气动特性,机翼最大升阻比可从60提高到110,在提升小型变体无人机飞行效率方面具有应用前景。