导读:本文包含了柔性翅论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微型扑翼飞行器,翅翼柔性,动态叁维形貌重建,气动力特性
柔性翅论文文献综述
袁杰[1]（2019）在《微型扑翼柔性翅翼变形及其气动力特性实验研究》一文中研究指出微型扑翼飞行器是一种仿鸟或仿昆虫的新型飞行器,通过一个扑动系统产生推力和升力,有着高机动性、低能耗和低噪音等优点,在侦察和勘测等领域有着广泛的应用前景。翅翼柔性是鸟类和昆虫的重要特征,大量研究表明翅翼柔性对扑翼飞行性能有着重要影响,但柔性翅翼翼型、扑动轨迹参数和翅翼柔性变形参数等因素对扑翼气动特性的影响机制尚不明晰。本文通过实验的方法,研究微型扑翼悬停飞行状态下的气动力特性,旨在探究翼型扑动变形参数测量方法、不同柔性翅翼气动力特性和柔性翅翼非对称扑动对气动力的影响,为微型仿生扑翼飞行器的设计提供数据参考和控制策略。研制了一款用于实验的微型仿生扑翼飞行器样机,通过Matlab完成了对该样机的机构运动学仿真分析。采用RealSense深度相机搭建了扑翼飞行器翅翼叁维形貌测量实验平台,通过该测量平台重建了实验样机悬停飞行状态下翅翼的动态叁维形貌,测量了翅翼的扑动参数和最大拱度,分析对比了不同柔性翅翼变形过程。结果表明具有较小刚度的翅翼在扑动过程中翅翼变形呈不规则自适应情况,产生较大的拱形变形。搭建了微型扑翼气动力测量实验平台,研究了翅翼柔性、扑动频率和不同上挥下扑角组合对实验样机悬停飞行状态下气动力和气动力矩的影响。设计了四种结构尺寸相同但材料不同的柔性翅翼,并对摇杆改进设计,使其在最大扑动角不变的情况下,实现六种上挥下扑角组合的时间非对称扑动。实验结果表明,翅翼的柔性会影响产生升力的大小,不同柔性的翅翼对推力幅值影响较小,但会影响产生推力的方向;柔性翅翼在扑动过程中更容易保持自身平衡稳定,翅翼的柔性变形会使扑翼飞行器具有一定的稳定自适应。不同的上挥下扑角组合会影响升力产生的方向和大小;侧向力主要与扑动模式和实验样机结构对称性有关,非对称扑动对其影响较小。本文的工作为研究扑翼飞行器翅翼柔性变形和扑动参数测量提供了一个新的思路,相关实验成果能在一定程度上指导扑翼飞行器的设计和优化。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-01-01）
李喜喆[2]（2018）在《多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼气动分析》一文中研究指出鸟类及昆虫的飞行运动已经进化了数百万年,使得他们能够实现非常高效的扑翼飞行运动。扑翼飞行器可以同时表现出卓越的机动能力与长时间的悬停、巡航能力,这对于在封闭区域进行的高空作业具有实际的应用意义,同时也在军事侦察中具有得天独厚的优势。虽然微型扑翼飞行器比固定翼、旋翼式飞行器具有更多的优势,但其空气动力学特性和飞行器设计方面更为复杂。此外,扑翼飞行器在非稳态的低雷诺数下飞行,此环境下的空气动力学机理研究还不够透彻,这在飞行器的设计过程中也带来了挑战。本文研究了多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼的气动特性,分析了不同参数对扑翼飞行器的影响,为扑翼飞行器的设计与空气动力学机理提供参考,具体研究内容如下:首先,总结整理了现有的扑翼飞行器的研究现状,柔性翅翼的实验平台往往通过两种方法实现:主动柔性变形和被动柔性变形。分析了扑翼飞行器的运动特性,确立研究目标,对具有柔性翼、体积较大的仿鸟式仿生扑翼机进行气动分析;然后,结合对于鸟类运动的研究,优化了仿生扑翼机的运动方程,并利用柔性函数设计了适合本课题的柔性翅翼实现方式;接着,构建本课题带研究的仿真模型,进行叁维的模拟分析,通过改变翅翼的尺寸参数、运动参数以及尾翼与躯干所成角度,得到不同参数对扑翼运动的影响情况,并分析在扑翼运动过程中,压力、涡流在扑翼飞行器表面及周围的分布状态;最后,针对研究所得结果,得出了具有柔性翅翼的多段仿生扑翼机气动特性及不同参数变化对扑翼机飞行性能的影响。(本文来源于《中国民航大学》期刊2018-05-01）
汪超,张锐,谢鹏,周超英[3]（2017）在《柔性翅翼悬停气动性能的数值研究》一文中研究指出大量实验研究结果表明,自然界中昆虫翅膀都具有一定的柔性,拍动过程中在惯性力和气动力的作用下会产生显着的动态变形。本文通过对扑翼结构的柔性模型进行简化,建立了集中扭转悬停柔性扑翼计算模型,并采用弱流固耦合方法实现流场和结构之间的耦合计算,系统分析了由于不同结构参数引起的被动变形对悬停扑翼气动性能的影响。结果表明,悬停扑翼的阻力系数均值和能耗系数均值均随着频率比的增大呈现逐渐减小的趋势;在一定的频率比范围内,柔性悬停扑翼能提供相对刚性扑翼更大的气动升力和升力效率。对于质量较大的扑翼,当扑动频率接近扑翼固有频率时,扑翼能产生更大的气动升力和升力效率,而对于质量较轻的扑翼,当扑动频率明显小于扑翼固有频率时能使得扑翼气动升力和升力效率显着提高。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（B）》期刊2017-08-13）
尹振[4]（2017）在《昆虫柔性翅的升力产生机理研究》一文中研究指出本文工作在课题组刚性翅的研究基础上,采用一种二维有限体积任意拉格朗日欧拉方法(ALE)流体求解器,针对昆虫柔性翅在悬停飞行情况下进行数值模拟。本文通过给定悬停飞行过程中翼型变形时参数,包括变形幅度以及攻角等。分析了不同翼形,变形方式和变形幅度对昆虫悬停飞行时气动力特性的影响。针对前缘涡(LEV)和尾缘涡(TEV)的产生和发展过程,探索柔性翅情况下的升力机理与刚性翅情况下的升力机理的不同。同时,本文还研究了不同变形模型下的升力系数(Cl),阻力系数(Cd),品质因数(M)和在悬停飞行状态下的能耗。对于全变形翼形模型,研究结果表明,当变形幅值为0.1倍弦长时,从能耗角度来说是一个最优方案;对于部分变形模型,研究结果表明,随着变形幅度的增大,升力系数以及阻力系数都随之减小,这说明在这种变形对于升力的产生是不利的,尾部攻角的改变对涡量以及流体的传输有着非常大的影响;对于铰接变形模型,研究结果表明,尾缘攻角对前缘涡和尾缘涡的产生和发展有着非常重要的作用,尾缘的倾斜影响着前缘涡和尾缘涡的强度和整个涡脱落的过程,仅仅由于尾缘的变化,升力可以达到33.5%的提升。另外,本文研究了翼形形状对昆虫柔性翅气动力特性的影响。使用全变形翼形模型,采用了多种对称以及非对称翼形,通过计算其升力系数,阻力系数和质量因数,分析流场的变化,阐述翼形形状对升力产生机理以及能耗的影响。结果表明,合适对称翼型相比椭圆翼型对昆虫柔性翅气动力特性具有一定优化作用,但是在升力产生机理上同椭圆翼型无差别,非对称翼型的升力产生机理与对称翼型的不同主要在于上下半程的非对称性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-02）
徐杨[5]（2014）在《仿生扑翼飞行器柔性翅翼及驱动机构的研究》一文中研究指出与传统的固定翼飞行器和旋翼飞行器相比,仿生扑翼飞行器的主要特点是翅翼在扑动时能同时产生升力和推力,与此同时还具有效率高、机动性能好、噪音小、不需要专门起飞着陆场地等多个特点。因此,研究人员设计并开发仿生扑翼飞行器有着非常重要的科学意义,而且拥有广泛的应用前景,各国的研究人员对这一领域的发展都十分关注。通过检索相关文献汇总国内外对昆虫和鸟类飞行机理的研究进展,从鸟翼和昆虫翼的构造出发,分别分析它们的飞行机理,特别是昆虫飞行中产生高升力的几种机制研究现状与进展,通过对比分析昆虫和鸟类扑翼飞行之间的差异,提出了本文是将仿生扑翼飞行器柔性翅翼及驱动机构的研究,集中在模仿昆虫的扑翼飞行理论的基础上来进行。通过对比目前几种驱动机构的优缺点,采用Solidworks的建模技术,选择由直流电机驱动的曲柄摇杆机构作为本文研究扑翼飞行器的驱动机构,选择并计算出与电机相匹配的二级圆柱齿轮减速器的参数。将在Solidworks中建立的驱动机构模型导入Adams中,利用Adams的运动学仿真模块针对所设计的不同方案进行运动学仿真,并对仿真结果进行分析,以期获得最优的参数方案。学习CFD计算流体力学软件中Fluent的使用,并且运用用户自定义功能(UDF),通过C语言编程对该软件的使用进行了二次开发。本文通过采用Spalart-Allmaras模型,同时增强壁面函数中的要求,利用ICEM CFD中Exponentioal2划分规则对翅翼模型的外壁面做了特殊处理,获取到昆虫翅翼在流场运动时的二维网格。采用Fluent计算方法模拟出翅翼周围的流场,得到翅翼扑动过程中的升阻力特性。通过比较单自由度的刚性翅翼与柔性翅翼之间的升阻力特性的特点,得出在具有相同的初始和运动条件下,与刚性翅翼相比,柔性翅翼的升力在即使有所下降的情况下,水平方向的力则由阻力变成了推力,提高的翅翼扑动过程中的效率这一结论。(本文来源于《上海工程技术大学》期刊2014-12-01）
尹东富,张志胜[6]（2013）在《蜜蜂悬停飞行时柔性翅气动特性(英文)》一文中研究指出对蜜蜂悬停飞行时二维柔性翅气动特性进行了研究.建立了昆虫飞行的4种坐标系,包括地面坐标系、贴体坐标系、固定翼坐标系和柔性翼坐标系,分别表示昆虫的位置、姿态、翅膀运动形式及变形.对4种坐标系间的变换进行了研究,并指出在二维刚性翅研究中利用椭圆坐标系可以提高计算精度,减少计算量.建立了二维柔性翅模型,分析了气动力、力矩及功率变化情况.对计算结果进行了分析,并指出扑动开始及结束阶段大的升力和阻力峰值的产生是平动加速、加速旋转及马格纳斯效应的迭加;小的峰值归因于凸向来流和凹向来流作用;与压力、压力力矩和平动功率相比,黏性力、黏性力矩及转动功率较小,可以忽略.(本文来源于《Journal of Southeast University(English Edition)》期刊2013年04期）
王艳秋[7]（2009）在《基于有限刚体元方法的微扑翼飞行器柔性翅翼建模与分析》一文中研究指出仿生微扑翼飞行器具有携带方便、操作简单、便于起飞和着陆、隐蔽性好、机动灵活等优点,在军事和民用领域有广泛的用途。近年来仿生微扑翼飞行器的研究引起了国内外学者的广泛关注。在鸟类和昆虫的扑翼动作中,由于外加气动力的作用和翅翼自身的运动规律,翅翼的变形非常大。为了更好的模拟鸟类和昆虫的飞行,翅翼一般应当具有较大的柔性,在拍打过程中能够产生比较大的变形,以存储和节省能量。为此,通常利用柔性材料来制作翅翼。然而,现有的柔性体建模分析方法一般都需要使用专用的商业软件和复杂的建模和数据分析技巧。因此,寻找一种建模简单、运算效率高的建模方法是目前柔性体研究中一个有待解决的问题。本文应用了有限刚体元方法对柔性翅翼进行建模和分析。通过与应用ANSYS建模分析的结果进行对比,结果表明:有限刚体元方法是一种简单有效的大柔性翅翼的分析方法。本文的研究结果表明:翅翼的拍动频率越大,柔性翅翼的变形幅度越小;而电机的输入转矩对变形的影响很小;靠近尾缘的翅翼变形一直大于靠近前缘的翅翼变形。随着拍动频率的增大,柔性翅翼的运动稳定性成为一个突出的问题。通过计算最大Lyapunov指数和作系统的相图及Poincare映射图发现:在微扑翼飞行器柔性翅翼运动中存在有混沌现象,并且随着拍动频率的增加混沌现象越来越明显。(本文来源于《西南交通大学》期刊2009-04-01）
金晓怡,颜景平,周建华[8]（2007）在《仿生扑翼飞行机器人柔性翅试验研究及其理论解释》一文中研究指出以柔性翅为研究对象,在自行研制的气动力测量试验平台上进行升力试验研究,旨在为柔性翅的理论研究提供依据。试验结果表明,柔性翅能产生较之刚性翅更大的升力,说明柔性翅将更适合仿生飞行。针对翅变形对昆虫飞行高升力有贡献的试验结果,给出了一种基于柔性楔形效应的升力机制的理论解释。(本文来源于《中国机械工程》期刊2007年09期）
王姝歆,周建华,颜景平[9]（2006）在《微小型仿生飞行机器人柔性翅的仿生设计与实验研究》一文中研究指出自然界昆虫和小鸟翅膀柔性在提高气动效率和飞行稳定性方面具有很大优势,因而翅的柔性仿生研究将成为目前微小型仿生飞行机器人的重要方向。以昆虫翅膀为基础,进行了柔性翅的仿生机械设计,并重点对其柔性进行了分析和实验研究。实验结果表明,柔性翅的展弦比和前缘梁刚度对升力有较大的影响,其中变刚度前缘梁和大展弦比有益于升力的产生。(本文来源于《实验流体力学》期刊2006年01期）
柔性翅论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
鸟类及昆虫的飞行运动已经进化了数百万年,使得他们能够实现非常高效的扑翼飞行运动。扑翼飞行器可以同时表现出卓越的机动能力与长时间的悬停、巡航能力,这对于在封闭区域进行的高空作业具有实际的应用意义,同时也在军事侦察中具有得天独厚的优势。虽然微型扑翼飞行器比固定翼、旋翼式飞行器具有更多的优势,但其空气动力学特性和飞行器设计方面更为复杂。此外,扑翼飞行器在非稳态的低雷诺数下飞行,此环境下的空气动力学机理研究还不够透彻,这在飞行器的设计过程中也带来了挑战。本文研究了多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼的气动特性,分析了不同参数对扑翼飞行器的影响,为扑翼飞行器的设计与空气动力学机理提供参考,具体研究内容如下:首先,总结整理了现有的扑翼飞行器的研究现状,柔性翅翼的实验平台往往通过两种方法实现:主动柔性变形和被动柔性变形。分析了扑翼飞行器的运动特性,确立研究目标,对具有柔性翼、体积较大的仿鸟式仿生扑翼机进行气动分析;然后,结合对于鸟类运动的研究,优化了仿生扑翼机的运动方程,并利用柔性函数设计了适合本课题的柔性翅翼实现方式;接着,构建本课题带研究的仿真模型,进行叁维的模拟分析,通过改变翅翼的尺寸参数、运动参数以及尾翼与躯干所成角度,得到不同参数对扑翼运动的影响情况,并分析在扑翼运动过程中,压力、涡流在扑翼飞行器表面及周围的分布状态;最后,针对研究所得结果,得出了具有柔性翅翼的多段仿生扑翼机气动特性及不同参数变化对扑翼机飞行性能的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
柔性翅论文参考文献
[1].袁杰.微型扑翼柔性翅翼变形及其气动力特性实验研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].李喜喆.多段仿生扑翼机柔性翅翼及尾翼气动分析[D].中国民航大学.2018
[3].汪超,张锐,谢鹏,周超英.柔性翅翼悬停气动性能的数值研究[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（B）.2017
[4].尹振.昆虫柔性翅的升力产生机理研究[D].大连理工大学.2017
[5].徐杨.仿生扑翼飞行器柔性翅翼及驱动机构的研究[D].上海工程技术大学.2014
[6].尹东富,张志胜.蜜蜂悬停飞行时柔性翅气动特性(英文)[J].JournalofSoutheastUniversity(EnglishEdition).2013
[7].王艳秋.基于有限刚体元方法的微扑翼飞行器柔性翅翼建模与分析[D].西南交通大学.2009
[8].金晓怡,颜景平,周建华.仿生扑翼飞行机器人柔性翅试验研究及其理论解释[J].中国机械工程.2007
[9].王姝歆,周建华,颜景平.微小型仿生飞行机器人柔性翅的仿生设计与实验研究[J].实验流体力学.2006