【摘 要】
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随着各种新技术的高速发展,飞行器在各种不同环境中的飞行效率、多任务能力和灵活性等需求不断增加,智能变形翼的研究越来越受到科研人员的重视。变形翼通过飞行器在飞行过程中
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随着各种新技术的高速发展,飞行器在各种不同环境中的飞行效率、多任务能力和灵活性等需求不断增加,智能变形翼的研究越来越受到科研人员的重视。变形翼通过飞行器在飞行过程中改变机翼的掠角、面积等来提高飞行器的飞行效率、增加飞行器灵活性。国内外的很多研究机构对智能变形翼进行了研究,并取得了一定程度的研究成果。本文以某无人机机翼作为研究对象,采用形状记忆合金驱动器与机构相结合的方式,设计研究可变形翼的方案及虚拟样机。本文首先对变形翼的变翼重新构型的方式进行了研究,提出了改变后掠角的变形方案,根据方案中的变掠角机构的运动及载荷特点,研究了形状记忆合金丝驱动变掠角结构中形状记忆合金丝的特性。在此基础上对形状记性合金驱动器进行了设计和建模,对同轴磁流变液制动器进行了设计和仿真,完成了变掠角结构的完整方案的设计。研究了可变形翼的伸展结构方案,对比分析了丝杠导轨、齿轮齿条和剪铰单元组合三种可变形翼伸展结构方案,确定了以剪铰单元组合结构为可变形翼伸展结构方案,研究了变翼展结构方案中的剪铰单元组合结构,并对其进行了设计,根据在变形过程中剪铰单元的应力,对剪铰单元组合进行了力学分析与设计。完成了变形翼展向变形方案设计。对所设计的变掠角方案和可变形翼伸展方案进行了整合,完成变形方案的总体设计,建立了总体方案的三维模型和虚拟样机模型。校核了智能变形翼的变形结构中翼展方向的刚度,运用有限元软件中的接触分析计算模拟了三节机翼之间的应力,确定了结构中的应力分布。根据应力分布的特点,运用ADAMS对变形机构进行了运动学分析,研究了变形机构的运动学特性,给变形机构在实际应用中提供了参考依据。
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