扑翼飞行器的凸轮摇杆型扑动机构设计与气动力学分析 |
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引用本文: | 张瑞坤,何畏,王习术,郑家伟,孙磊.扑翼飞行器的凸轮摇杆型扑动机构设计与气动力学分析[J].应用力学学报,2022(1):72-78. |
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作者姓名: | 张瑞坤 何畏 王习术 郑家伟 孙磊 |
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作者单位: | 1. 西南石油大学机电工程学院;2. 清华大学航天航空学院;3. 宝石机械成都装备制造分公司 |
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基金项目: | 四川省科技支撑计划项目(No.2014GZ0153); |
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摘 要: | 为了提高扑翼飞行器的飞行性能,借鉴大型鸟类的飞行运动特征,设计了一种以凸轮摇杆为扑动机构的新型扑翼飞行器,建立了扑动机构的运动学和气动力学模型。结果表明:通过大型鸟类翅翼扑动规律对凸轮机构进行优化设计,得到了扑翼下扑占据整个扑动行程的60%左右;而提出的凸轮摇杆扑动机构的运动学模型,能够求解扑翼飞行器的相关运动参数。基于条带理论和扑翼飞行器的气动力模型,分别对凸轮摇杆扑翼飞行器、传统的双曲柄双摇杆机构扑翼飞行器的气动力进行计算比较,前者的平均升力为后者的1.382倍,前者平均推力为后者1.224倍,凸轮摇杆扑翼飞行结构具有更好的气动特性。
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关 键 词: | 扑翼机构 凸轮摇杆 运动学分析 气动力 |
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