柔性翼仿生扑翼飞行器结构设计与实验研究

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文

摘要 .......................................................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................................................ II 第1章绪论 .. (1)

1.1课题研究的目的和意义 (1)

1.2国内外研究现状 (2)

1.2.1 国外研究现状 (2)

1.2.2 国内研究现状 (4)

1.2.3 国内外研究现状分析 (6)

1.3本文的主要研究内容 (6)

第2章鸟类飞行机理与结构方案设计 (8)

2.1引言 (8)

2.2鸟类飞行机理分析 (8)

2.2.1 鸟类翅膀结构分析 (8)

2.2.2 鸟类飞行运动分析 (9)

2.2.3 鸟类飞行受力分析 (10)

2.3尺寸参数确定 (11)

2.3.1 外形参数确定 (11)

2.3.2 运动参数确定 (12)

2.4整体结构方案设计 (12)

2.4.1 驱动方案设计 (13)

2.4.2 传动方案设计 (14)

2.4.3 尾翼方案设计 (15)

2.5本章小结 (16)

第3章柔性翼机构设计与仿真分析 (17)

3.1引言 (17)

3.2柔性翼机构参数设计 (17)

3.2.1 第一段翼参数设计 (18)

3.2.2 第二段翼参数设计 (21)

3.2.3 第三段翼参数设计 (22)

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3.3柔性翼运动学分析 (24)

3.3.1 机构位置分析 (24)

3.3.2 机构角速度分析 (26)

3.3.3 机构角加速度分析 (26)

3.3.4 柔性翼运动学仿真 (27)

3.4柔性翼动力学分析 (28)

3.4.1 运动模型建立 (28)

3.4.2 气动力计算 (29)

3.4.3 柔性翼动力学仿真 (31)

3.5本章小结 (33)

第4章扑翼飞行器样机研制 (34)

4.1引言 (34)

4.2样机机构设计 (35)

4.2.1 驱动机构设计 (35)

4.2.2 传动机构设计 (37)

4.2.3 翅翼设计 (39)

4.2.4 尾翼设计 (40)

4.3通信执行设备选型 (41)

4.3.1 电机电调选型 (41)

4.3.2 遥控设备选型 (42)

4.3.3 舵机选型 (43)

4.4样机加工与装配 (43)

4.5本章小结 (44)

第5章扑翼飞行器实验研究 (46)

5.1引言 (46)

5.2测力平台设计 (46)

5.2.1 总体方案分析 (46)

5.2.2 总体结构设计 (46)

5.2.3 静态解耦测试 (47)

5.3数据采集软硬件设计 (48)

5.3.1 数据采集硬件设计 (48)

5.3.2 数据采集上位机设计 (50)

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5.4实验测试与数据分析 (52)

5.4.1 扑动频率对飞行器升推力影响 (54)

5.4.2 攻角对飞行器升推力影响 (56)

5.4.3 两段翼飞行器气动性能测试 (58)

5.5本章小结 (61)

结论 (62)

参考文献 (63)

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 (67)

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限 (68)

致谢 (69)