基于虛擬樣機(jī)的可變前掠翼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、變形飛行器能夠在多種環(huán)境下和執(zhí)行多種任務(wù)時(shí)始終保持良好的飛行性能，在軍用和民用領(lǐng)域均具有十分重要而廣泛的應(yīng)用前景。機(jī)翼決定了某種飛行條件下的飛行性能，機(jī)翼變形是飛行器變形最重要的方面，是目前變形飛行器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已成功研制的變后掠翼飛機(jī)有很多，相對(duì)后掠翼而言，前掠翼在飛機(jī)總體布局、機(jī)動(dòng)性能、起降性能和抗失速能力等方面更具優(yōu)勢(shì)。
　　 可變前掠翼飛機(jī)是指飛機(jī)在飛行過程中可以根據(jù)不同的飛行狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼來調(diào)整前掠角，以達(dá)到最

2、優(yōu)氣動(dòng)性能。本文設(shè)計(jì)了一種無人機(jī)可變前掠翼的變形機(jī)構(gòu)方案。對(duì)變形機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和受力分析，建立了該機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，用MATLAB軟件對(duì)變形機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了合理的機(jī)構(gòu)尺寸。對(duì)主要受力零件絲杠進(jìn)行了校核，并通過理論計(jì)算選取了電機(jī)和減速器。
　　 對(duì)于優(yōu)化后的變形機(jī)構(gòu)，利用SolidWorks和ADAMS軟件建立了虛擬樣機(jī)仿真模型，并運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)變形機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。將仿真數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)

3、比，結(jié)果表明，仿真結(jié)果和理論計(jì)算吻合的很好，驗(yàn)證了虛擬樣機(jī)模型的正確性和合理性。由運(yùn)動(dòng)學(xué)分析得出了主翼的角位移、角速度和角加速度曲線，仿真結(jié)果表明，該機(jī)構(gòu)能滿足變形要求，且變形過程中，機(jī)翼轉(zhuǎn)速均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。由動(dòng)力學(xué)分析獲得了絲杠所受的軸向力和扭矩曲線，結(jié)果表明，絲杠所受軸向力和扭矩隨著前掠角的增大而減小。
　　 為了研究間隙對(duì)變形機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的影響，采用二狀態(tài)模型，結(jié)合非線性等效彈簧阻尼模型和修正的庫侖摩擦力模型，建立了含運(yùn)動(dòng)