【摘 要】
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多旋翼无人机平台广泛应用于消防、物流、植保、公安、航拍等多领域与场合,是一种稳定可靠的无人机平台。随着生产生活的要求提高,无人机设计者们已经研发出重负载、长航时的多旋翼无人机,该种重载长航时的多旋翼无人机采用油机驱动,大大提高了负载和航时。但是油机振动较电机更大,同时升力更大的螺旋桨的振动也更大,因此,本文进行了重载长航时多旋翼无人机的减振结构设计与整机的动力学优化研究。本文的主要研究内容如下三个
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多旋翼无人机平台广泛应用于消防、物流、植保、公安、航拍等多领域与场合,是一种稳定可靠的无人机平台。随着生产生活的要求提高,无人机设计者们已经研发出重负载、长航时的多旋翼无人机,该种重载长航时的多旋翼无人机采用油机驱动,大大提高了负载和航时。但是油机振动较电机更大,同时升力更大的螺旋桨的振动也更大,因此,本文进行了重载长航时多旋翼无人机的减振结构设计与整机的动力学优化研究。本文的主要研究内容如下三个方面:(1)为了解无人机的振源特性对某型重载长航时多旋翼无人机平台进行了大量的振动测量实验。测量了多旋翼无人机在不同的飞行状态下,包括无人机启动上升阶段,悬停阶段,偏航阶段等的振动信号,研究了无人机在不同工况下的振动特点。(2)根据振动理论,设计了发动机的减振结构。建立多旋翼无人机的旋翼-发动机系统的动力学模型,利用有限元软件ANSYS进行仿真分析辅助进行结构设计,对减振件的刚度进行了优化设计;设计了阻尼合金减振实验,验证了阻尼合金的减振性能。(3)为了进一步挖掘无人机结构的减振潜力,利用APDL语言对六旋翼无人机整机参数化建模,利用ANSYS的优化设计功能,通过改变无人机的结构参数优化无人机的减振性能,研究了阻尼合金所在位置对其减振效果的影响。结果表明,优化后的无人机整机质量得到减轻即提高了无人机的载重量,无人机的控制中心所在位置点的振动幅度明显降低,达到了预期的减振效果。
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