十公斤级固定翼无人机全碳纤维机翼设计与应力分析

摘要:根据轻型固定翼无人机性能要求,设计了一款最大起飞结构质量为10 kg、质量轻、强度高、刚度高的固定翼无人机全碳纤维机翼;基于气动性能分析和结构几何设计,建立了机翼结构的三维模型;采用"封闭矩形截面缘条"盒式梁结构,增大了机翼的扭转刚度;建立了机翼结构有限元模型,采用最大应力强度准则,对机翼结构的强度、刚度、稳定性进行了校核。对蒙皮碳纤维铺层结构进行了优化。结果表明,结构应力集中区域位于翼梁根部螺栓孔区域,该区域应力水平决定了结构的初始强度;机翼大梁上缘条根部和附近的蒙皮易发生屈曲;优化后蒙皮减重121.6 g,占机翼初始结构质量的11.94%。

关键词:
  • 机翼  
  • 无人机  
  • 有限元  
  • 碳纤维  
  • 结构设计  
  • 优化  
作者:
刘峰; 代海亮; 王坤; 高鸿渐
单位:
中国民用航空飞行学院航空工程学院; 广汉618307
刊名:
宇航材料工艺

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期刊名称:宇航材料工艺

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