可折叠动力三角翼机翼设计分析

发布时间：2017-09-12 01:37

  本文关键词：可折叠动力三角翼机翼设计分析

  更多相关文章： 动力三角翼 折叠翼 结构设计 运动仿真 气动性能 螺旋桨

【摘要】：动力三角翼作为最流行的航空运动飞行器,被国际航联评为最安全的飞行器。由于其结构简单,可靠性高,简单易学,受到越来越多航空爱好者的欢迎。近年来,随着低空逐渐开放,动力三角翼应用越来越广泛,在旅游、运输、航空摄影、飞行训练、特种作业等领域扮演者重要的角色,为国民经济发展做出了重要贡献。但其在使用过程中频繁拆装以及体过大、不便运输都制约了其更广泛的应用。为此,本文通过对现有动力三角翼结构特点进行分析研究,借鉴其他折叠装置,提出了三种可折叠动力三角翼机翼的设计方案,并对三种设计方案的优缺点进行对比分析,确定最终折叠方案。之后根据设计指标,按照相关设计流程,利用Profili翼型设计软件,选取NACA4415翼型,确定了机翼基本布局形式及外形参数,并用三维建模软件CATIA建立了折叠机翼三维模型,进行了折叠机翼的主要结构设计与分析,并对机翼折叠展开过程进行运动仿真,指出在机翼折叠展开过程所应注意问题。通过对机翼气动性能分析,研究了机翼升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数等参数与来流速度以及迎角之间的关系,以及来流速度与迎角对机翼表面流动的影响,得出了主要气动性能参数。最后研究了后置螺旋桨滑流对机翼性能参数的影响,研究螺旋桨旋转速度对机翼升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数的影响规律机翼,以及迎角和来流速度与螺旋桨旋转速度之间的相互耦合干扰作用,得出了其相应影响规律,为选择合理螺旋桨位置提供一定参考。最后在展望中对得出的结论进行了分析,并指出后续改善的方向。
【关键词】：动力三角翼 折叠翼 结构设计 运动仿真 气动性能 螺旋桨
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V224
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 动力三角翼及其发展简介8-10
• 1.2 研究背景及解决方案10-11
• 1.3 动力三角翼飞行器折叠机翼的研究现状11-14
• 1.4 计算流体力学及其航空领域的应用14-15
• 1.5 本文主要内容15-17
• 第二章 折叠机翼方案设计17-24
• 2.1 折叠机构17
• 2.2 折叠机翼17-18
• 2.3 动力三角翼折叠翼的设计18-24
• 2.3.1 设计前提要求18
• 2.3.2 预选方案18-22
• 2.3.3 方案总结22-24
• 第三章 动力三角翼机翼设计24-42
• 3.1 动力三角翼机翼初步设计25-29
• 3.1.1 动力三角翼主要设计参数25-26
• 3.1.2 翼型的选择26-27
• 3.1.3 动力三角翼机翼平面形状设计27-29
• 3.2 可折叠动力三角翼机翼三维设计29-36
• 3.2.1 材料选择30
• 3.2.2 动力三角翼折叠翼30-36
• 3.3 折叠机构运动仿真36-40
• 3.4 关键部件受力力学性能分析40-42
• 第四章 动力三角翼气动性能分析42-59
• 4.1 计算流体力学基本理论42-46
• 4.1.1 流体力学中的基本方程43-45
• 4.1.2 数值模拟方法和分类45-46
• 4.1.3 流体分析软件Fluent简介46
• 4.2 机翼气动性分析46-56
• 4.2.1 网格划分47-49
• 4.2.2 边界条件49
• 4.2.3 求解器设置49-50
• 4.2.4 计算结果及分析50-56
• 4.3 动力三角翼起飞速度巡航速度的估算56-57
• 4.4 折叠后动力三角翼气动性能57-59
• 第五章 螺旋桨滑流与机翼气动干扰研究59-75
• 5.1 技术基础59-60
• 5.2 计算方法60-63
• 5.3 计算模型63-75
• 5.3.1 计算条件63
• 5.3.2 计算模型63-65
• 5.3.3 螺旋桨对机翼性能影响65-71
• 5.3.4 机翼对螺旋桨性能影响71-75
• 第六章 结论与展望75-78
• 6.1 研究结论75-76
• 6.2 展望76-78
• 参考文献78-80
• 发表文章及获奖情况说明80-81
• 附录81-84
• 致谢84-85

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本文编号：834336