微型旋翼飛行體自適應(yīng)氣動(dòng)外形抗擾動(dòng)特性研究.pdf

1、鑒于微型飛行器小尺寸、低質(zhì)量、小慣性、低雷諾數(shù)、低速飛行等特點(diǎn),陣風(fēng)或是復(fù)雜氣流對飛行穩(wěn)定性影響較為突出,而目前可以作為借鑒或參考的抗擾動(dòng)計(jì)算方法和理論體系尚不完善。本文在對微型飛行器抗擾動(dòng)氣動(dòng)布局以及自適應(yīng)氣動(dòng)特性研究的基礎(chǔ)上,提出了一種具有柔性氣動(dòng)布局的微型旋翼飛行體試驗(yàn)?zāi)Ｐ?分別從數(shù)值模擬、可視化測試、理論構(gòu)建等方面對微型飛行體自適應(yīng)氣動(dòng)外形抗氣流擾動(dòng)特性進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn),為今后具有柔性氣動(dòng)布局的微型旋翼飛行體設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。主

2、要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　基于多物理場信息傳遞和流固耦合作用的有限元數(shù)值模擬方法,完成了具有相同氣動(dòng)布局參數(shù)的柔性氣動(dòng)外形和剛性氣動(dòng)外形的對比性試驗(yàn),分別對繞流流場分布、自適應(yīng)變形以及氣動(dòng)力參數(shù)等方面進(jìn)行試驗(yàn)觀察與對比,結(jié)果顯示具有柔性氣動(dòng)布局的微型旋翼飛行體表現(xiàn)出較好的氣動(dòng)特性。引入拉格朗日運(yùn)動(dòng)方程對具有柔性氣動(dòng)布局的微型旋翼飛行體穩(wěn)定性進(jìn)行分析和評價(jià),完成多因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),確定影響穩(wěn)定性關(guān)鍵因素以及柔性氣動(dòng)外形的最優(yōu)化布

3、局,為下一步試驗(yàn)樣機(jī)的構(gòu)建提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　構(gòu)建了具有柔性氣動(dòng)布局的微型旋翼飛行體試驗(yàn)樣機(jī)和氣流擾動(dòng)仿真測試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),提出不依賴高幀頻影像設(shè)備的基于頻閃成像原理的微型旋翼飛行體柔性氣動(dòng)外形三維可視化視覺檢測方法。提取基于尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性的表面紋理特征實(shí)現(xiàn)柔性氣動(dòng)外形空間運(yùn)動(dòng)信息的提取,采用三角形控制網(wǎng)格細(xì)分算法實(shí)現(xiàn)柔性氣動(dòng)外形的三維可視化呈現(xiàn),在測試系統(tǒng)誤差分析基礎(chǔ)上給出了相應(yīng)的解決方案。完成了微型旋翼飛行體柔性氣動(dòng)外形的