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仿生变体翼梢小翼驱动技术

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商品介绍

减阻是飞机设计的主要任务之一,翼梢小翼能有效降低飞机的诱导阻力。传统翼梢小翼仅面向巡航状态优化,而在起飞、爬升等非设计状态的减阻效率较低。针对该问题,本书提出了一种可变高度和倾斜角的变体翼梢小翼,能根据飞机的飞行状态和任务需求,主动改变自身的高度和倾斜角,可在整个飞行包线内实时优化飞机的阻力特性。

李伟,男,1982年生,研究生学历,博士学位,讲师。2012年毕业于南京航空航天大学工程力学专业,主要研究方向:智能材料与结构、智能仿生飞行器技术、大型飞机结构设计及优化。在《航空学报》、《航空动力学报》等航空类核心期刊发表论文多篇,已授权发明两项。

目 录 章绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 国外研究现状 4 1.2.1 空气动力学特性 4 1.2.2 关键参数筛选 5 1.2.3 变形方式选择 5 1.2.4 驱动机构设计 6 1.3 国内研究进展 12 1.3.1 空气动力学特性 12 1.3.2 关键参数筛选 13 1.3.3 变形方式选择 13 1.3.4 驱动机构设计 13 1.4 本书的研究内容 15 第二章变体翼梢小翼的变形方式和变形范围 17 2.1 翼梢小翼的工作原理与参数类型 17 2.1.1 翼梢小翼的空气动力学原理17 2.1.2 翼梢小翼的参数类型 19 2.1.3 翼梢小翼的设计原则与设计方法 20 2.2 变体翼梢小翼的变形方式 21 2.2.1 Plackett-Burman试验设计 21 2.2.2 基于压缩修正的三维涡格法 23 2.2.3 影响翼梢小翼减阻效率的关键参数 25 2.2.4 变体翼梢小翼的变形方式 27 2.3 变体翼梢小翼的变形范围 28 2.3.1 响应曲面设计 28 2.3.2 翼梢小翼的关键参数在高速状态的最佳值 29 2.3.3 翼梢小翼的关键参数在低速状态的最佳值 29 2.3.4变体翼梢小翼的变形范围 30 2.4 本章小结 31 第三章用于变高度翼梢小翼的伸缩栅格 32 3.1 变高度翼梢小翼驱动机构的技术要求 32 3.2 伸缩栅格的工作原理 32 3.3 伸缩栅格的运动学特性 34 3.3.1 伸缩栅格的受力分析 34 3.3.2 伸缩栅格的运动方程 34 3.3.3 伸缩栅格的运动学数值模拟 35 3.4 伸缩栅格的控制方法 37 3.4.1 步进电机的原理与特性 37 3.4.2 步进电机的控制方法 37 3.4.3 伸缩栅格的开环控制实验 39 3.5 伸缩栅格的运动学特性实验41 3.6 变高度翼梢小翼的气动收益 41 3.6.1 变高度翼梢小翼的气动特性数值模拟 42 3.6.2 变高度翼梢小翼的风洞实验 48 3.7 本章小结 52 第四章用于变倾斜角翼梢小翼的SMA弹簧驱动机构 54 4.1 变倾斜角翼梢小翼驱动机构的技术要求 54 4.2 SMA弹簧驱动机构的工作原理 54 4.3 SMA弹簧驱动器设计 55 4.3.1 SMA弹簧驱动器的基本状态方程 55 4.3.2 SMA弹簧驱动器的设计方法 56 4.3.3 SMA弹簧驱动器的力-电-热耦合特性 57 4.4 SMA弹簧驱动机构的力学特性58 4.4.1 SMA弹簧驱动机构的受力分析 58 4.4.2 SMA弹簧驱动机构的运动方程 59 4.4.3 SMA弹簧驱动机构的变形特性数值模拟 59 4.5 SMA弹簧驱动机构的控制方法 61 4.5.1 SMA驱动器的典型控制方法 61 4.5.2 SMA弹簧驱动机构的闭环控制方法 61 4.5.3 变倾角翼梢小翼的闭环控制实验 62 4.6 变倾斜角翼梢小翼的变形特性实验 66 4.6.1 无气动载荷条件下的变形特性 66 4.6.2 有气动载荷条件下的变形特性 67 4.7 变倾角翼梢小翼的气动收益69 4.7.1 变倾角翼梢小翼的气动特性数值模拟 69 4.7.2 变倾角翼梢小翼的风洞实验 73 4.8 本章小结 76 第五章高度和倾斜角复合式变形的翼梢小翼驱动机构初步研究 78 5.1 驱动机构的技术要求 78 5.2 驱动机构的工作原理 78 5.3 差动式伸缩栅格的运动学特性 80 5.3.1 差动式伸缩栅格的受力分析 80 5.3.2 差动式伸缩栅格的运动方程 82 5.3.3 差动式伸缩栅格的运动学数值模拟 83 5.4 差动式伸缩栅格模型实验 86 5.4.1 变高度过程的运动学特性 875.4.2 变倾斜角过程的运动学特性 88 5.5 高度和倾斜角复合式变形的翼梢小翼的气动收益 88 5.5.1 可变高度和倾斜角翼梢小翼的气动特性数值模拟 88 5.5.2 可变高度和倾斜角翼梢小翼的风洞实验 93 5.6 本章小结 95 第六章总结与展望 97 6.1 全书总结 97 6.2 创新与贡献 98 6.3 存在的问题及研究展望 98 参考文献 100 致谢 108

商品参数
基本信息
出版社 国防工业出版社
ISBN 9787118123135
条码 9787118123135
编者 李伟
译者 --
出版年月 2021-08-01 00:00:00.0
开本 其他
装帧 平装
页数 124
字数 132
版次 1
印次
纸张
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