可连续变弯度机翼后缘驱动装置设计与优化

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随着科学技术的不断提高,人们对于飞机各方面性能的需求也在增加,各项技术应运而生。近些年对于变体飞行器的可变形机翼研究逐渐成为了飞行器设计领域的热点,可连续变弯度机翼作为可变形机翼研究成果最为丰富的分支,更是得到了各国研究者的关注。机翼实现可连续变弯度,依赖于驱动装置对机翼结构进行驱动和调节,从而获得更好的飞行性能。因此,对于可连续变弯度机翼驱动装置的研究在民用和军用方面都具有重要意义。本文对变形机翼技术进行了深入探究,以可连续变弯度机翼后缘驱动装置作为研究方向,设计与优化了偏心梁驱动装置、仿鱼骨架驱动装置以及多节翼肋驱动装置。通过MATLAB建立数学模型并进行数值计算,PYTHON建立有限元参数化模型,ABAQUS求解有限元仿真结果,三者嵌入到以粒子群算法为核心的优化程序中,构建了驱动装置的总体优化方法。本文设计的三种驱动装置在经过优化后都满足了方案的变形要求:偏心梁驱动装置实现了机翼后缘精准连续变4种弯度,仿真结果显示翼面质量良好;仿鱼骨架驱动装置实现了机翼后缘连续上下15°偏转变弯,并通过仿真验证了该装置在0.07MPa的气动载荷下的稳定性,求解了该载荷下的驱动力;多节翼肋驱动装置实现了机翼后缘连续上下15°偏转变弯,理论分析和仿真结果均验证了该装置的可行性。
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