基于形状记忆合金驱动模块的分段式可变机翼结构研究

《基于形状记忆合金驱动模块的分段式可变机翼结构研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号UDCy22垒：三鱼21硕士学位论文学校代码!Q53三密级公珏基于形状记忆合金驱动模块的分段式可变机翼结构研究StructuralResearchoftheSegmentedMorphingWingbasedontheSⅣ队ModularActuator作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：陈中原机械工程机械制造及其自动化机电工程学院蒋炳炎教授论文答辩日期垫!蛰塑!!目答辩委员会主席中南大学二O一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已

2、经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：篮鲨逡、作者签名：b尘!jl竖二日期：丛年』月上日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：醯导师签名赶墨日期

3、：立生年』月上日硕士学位论文摘要基于形状记忆合金驱动模块的分段式可变机翼气动特-眭研究摘要：传统变形机翼的驱动机构存在结构笨重、功率密度低等缺点，新型智能驱动技术利用先进智能材料作为驱动力源，可以改善这一问题，具有驱动灵敏、高效等性能优点。本文对形状记忆合金丝(SMA)的驱动性能进行了研究，在此基础上设计了基于SMA的双V型模块化驱动件，研究了双V型驱动件在可变后缘机翼结构的驱动机理。对翼型变形前后进行气动特性分析，为SMA在可变机翼上的应用提供理论和实际指导意义。研究了SMA材料的基本特性和形状记忆机理，分析了SMA材料相变过程中的热力学和动力学原理，选择Tanaka一维模型建立S

4、MA记忆效应的本构方程。搭建了形状记忆合金性能参数测试平台，针对直径为0．5mm的SMA丝进行主要参数测试，得到了相变温度、最大可恢复应变(约为8％)、最大回复拉力(预应变4％，回复拉力为161．7N)等主要性能参数，为SMA驱动模块的设计提供了理论和实验数据基础。设计了一种双V型SMA驱动模块，提出一种多段后缘可变机翼结构，可实现机翼后缘的累积弯曲变形。建立了双V驱动模块最大驱动角位移的计算模型，得出了多段后缘式翼肋的累积偏转量公式；建立了SMA驱动件的力学模型，分析了该驱动关节的输出力矩；利用CATIA建立机翼模型并完成机翼后缘的偏转运动仿真；完成了翼型变形前后的气动特性分析，结

5、果表明在0-10。攻角下新翼型较原始翼型NACA4412具有较大的升力系数和阻力系数，可有效提升飞行器起飞、着陆过程中的飞行性能。图60幅，表14个，参考文献66篇。关键词：形状记忆合金；可变机翼；分段后缘；气动仿真分类号：V224．3硕士学位论文AbstractStructuralResearchoftheSegmentedMorphingWingbasedontheSⅣ睑ModularActuatorAbstract：Traditionalactuationmethodsofmorphmgwinghavesomedefects，suchasstructurebulkyandlow

6、powerdensity,whiletheeme玛ingsmartmaterialtechnologyhasimprovedthisaspecttosomeeXtent，withhighsensitivity,efficiencyandprecision．BasedontheresearchabouttheactuationpropertyofShapeMemo巧Alloy(SMA)wires，thispaperdesignedadouble—VmodularSMAactuatorappliedonaVailingedgesegmentwingstructure，inductedth

7、eactuationmechanismoftheactuator．Theaerodynamicsimulationwascompletedanditwasfoundthatthistypeofactuationdesignenabletheimprovementofthe、Ⅳing’Saerodyrnamiccharacteristics，whichwillprovideboththeoreticalandpracticaldirectivesignifi