某小型无人机的机体结构及其强度计算

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近年来,国内外掀起了研制无人机的高潮。复合材料在无人机上得到了越来越广泛的应用。本文在参照《无人机强度和刚度规范》以及其他规范的基础上,进行了一种无人机结构的设计和强度的一些初步工作。在参阅相关文献的基础上,基于无人机总体设计的初步概念设计理念,完成了部分机体结构的初步打样,并在文中做了简要的描述。本文还结合无人机的特点,参照无人机强度和刚度规范,给出了无人机的飞行载荷计算结果,这些结果是进行无人机结构有限元分析的载荷数据。对玻璃钢泡沫夹芯结构、玻璃钢叠层板结构、铝合金结构这三种结构形式的机翼翼盒在无人机机动俯仰时两种载荷情况下的受载分析,列出了近似等质量和近似等强度两种情形下的对比分析结果。依据结构模型化准则,建立了无人机的机翼、机身及全机的有限元模型。使用通用有限元分析软件ABAQUS计算了机翼在各主要受载情况下的应力和变形,并作了机翼翼盒的稳定性分析,给出了它们的分析结果;还完成了全机模型的自由模态分析、稳定性分析以及总体应力分析,给出了相应的分析结果。本文的工作是对某型无人机的结构强度的初步探讨,对于诸如滚转机动,回收撞击等情况下无人机结构强度则有待进一步研究。
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