复合材料无人机动力学分析

【摘要】无人机在飞行过程中，由于存在发动机及风力等随机振源，机身会产生振动和噪声，降低工作精度，增加结构之间的磨损，甚至产生共振，造成结构破坏。尤其是对于无人机的惯导设备，由于其工作精度高，输出的信息直接决定了无人机的导航精度，因此隔离其振动具有重要意义。为处理振动问题，必须了解无人机的动态特性。本课题针对某复合材料无人机，以模态分析及机械振动的相关理论为依据，主要进行了以下研究：（1）根据已有复合材料无人机，经过一系列简化，在建模软件UG中建立其三维片体模型，将其导出至有限元软件Patran中，建立起该复合材料无人机的有限元模态分析模型，模型中共划分有限元单元数304973个，得到节点数400786个。（2）忽略整机的结构阻尼，将模型进行线性化考虑，使用Nastran求解器对无人机的有限元模型进行理论模态分析，获得无人机前50阶自由模态信息。并将估算得到的发动机动载荷激励于无人机模型，得到其响应结果。（3）开展复合材料无人机的模态试验与发动机激励响应试验，得到整机感兴趣处的模态信息，与理论分析获得的模态信息进行比较，分析误差原因；并获得发动机激励下惯导设备处各方向的振动信息，指导惯导设备处减振器的设计。（4）进行惯导设备的隔振器设计，在无人机滑跑及降落阶段，模拟机场跑道随机路面激励下惯导设备的受振情况，并对隔振器的弹性系数和阻尼系数进行优化，结果表明，选取隔振器参数k=3700N/m，c=0.455N·s/m时惯导设备质心加速度均方根值比优化前降低了45.1%，大幅度减小了路面随机激励下惯导设备受到的振动。本课题通过仿真和试验，获得了复合材料无人机的模态信息，得到了工程可实现的减振橡胶结构，其对航空航天惯导元件的隔振器设计有一定借鉴意义。
【作者】宋晓波；
【导师】贾宏光；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，机械制造及其自动化，2013，硕士
【关键词】复合材料；模态分析；瞬态响应分析；橡胶隔振器；优化；

【参考文献】
[1]韦汝仙.以彩虹为主题的探究活动设计研究[D].广西师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[2]董云霏.考虑支座非载荷初始位移的超长复杂隔震结构抗震性能分析[D].兰州理工大学,防灾减灾工程及防护工程,2014,硕士.
[3]李晓甦.Nkx2.2与Sp8/Sp9的相互抑制作用特化脊髓p3和pMN前体细胞的命运[D].复旦大学,神经生物学,2012,博士.
[4]张蕾.高中信息技术课程中教师和学生元认知能力培养研究[D].辽宁师范大学,现代教育技术（专业学位）,2012,硕士.
[5]肖婕.文化话语视角下的中国流产问题研究[D].浙江大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[6]金光辉.多元重心混合有理插值方法研究[D].安徽大学,计算数学,2014,硕士.
[7]刘园园.高原健康理论框架下的渐进型间歇性低氧预习服训练研究[D].山东大学,生物医学工程,2014,博士.
[8]马末.新中国不同时期板胡艺术的特点分析[D].中国音乐学院,音乐学,2012,硕士.
[9]张凤昌,许积年.高校后勤“育人”途径探析[J].国家教育行政学院学报.2005(11)
[10]袁树刚,王京,杨荃.全连续冷连轧机带钢厚度自动控制策略研究及实现[J].冶金自动化,2006,06:55-59+62.
[11]宋玲.独立居住地块容积率“值域化”研究[D].西安建筑科技大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[12]张邢.对流云盐粉催化数值模拟研究[D].中国气象科学研究院,大气物理学与大气环境,2013,硕士.
[13]赵春.PKCβ/Egr-1介导ox-LDL诱导的血管内皮细胞炎症应激机制的研究[D].福建医科大学,老年医学,2014,硕士.
[14]刘晓静.漫瀚剧《丰州滩传奇》音乐形态分析[D].内蒙古师范大学,音乐学,2012,硕士.
[15]富萍.重组后的大连重工·起重集团有限公司——现代化重大装备临海制造基地[J].机械工人.2005(03)
[16]任世锦,吴铁军.基于SVM的精确数-区间数回归模型建模方法[J].控制与决策,2006,12:1326-1331.
[17]李彦娜.河北省经济增长对财政收入影响的研究[D].河北经贸大学,财政学,2014,硕士.
[18]谭继云.急性上呼吸道感染发病危险因素的调查研究[D].青岛大学,呼吸内科,2013,硕士.
[19]郭秀娟.基于关联规则数据挖掘算法的研究[D].吉林大学,2004.
[20]赵雪玉.基于协整理论的世界贸易与世界航运关系研究[D].大连海事大学,交通运输工程,2013,硕士.
[21]罗杰.基于3S技术的天然林区植被破坏信息提取及危险性评价研究[D].四川农业大学,森林经理学,2012,硕士.
[22]马小兰.伊赫桑·阿卜杜·库杜斯短篇小说中的女性形象及其女性观[D].西安外国语大学,阿拉伯语语言文学,2014,硕士.
[23]陶小平.基于光学成像特性的高分辨图像复原技术研究[D].浙江大学,2010.
[24]茹和.媒体多元化背景下我国省级卫视品牌的创新与发展[D].西南政法大学,新闻学,2012,硕士.
[25]赵旭.CET的跨国对比及企业策略研究[D].西安科技大学,企业管理,2013,硕士.
[26]孟令一.唐山市区轮滑运动开展现状调查与研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[27]张笑寒.论股东瑕疵出资的民事责任[D].吉林大学,民商法学,2012,硕士.
[28]黄伟坚.广州颐和公司广垦二期项目投资评价与风险分析[D].湖南大学,工商管理,2012,硕士.
[29]罗世昌.CTS2型道岔转辙机安装与维护[J].铁道通信信号.2007(04)
[30]江永众.我国A股市场IPO长期收益的实证研究[D].西南财经大学,工商管理,2003,硕士.
[31]熊站营.基于增量和密度的动态网络社团检测算法[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[32]杨晓婷.F公司基于JIT的供应链整合方案研究[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[33]陈焰.资产管理公司开展资产证券化业务的研究[D].上海交通大学,工商管理,2013,硕士.
[34]孙忠伟.安徽省土地财政状况及影响因素的研究[D].南京财经大学,财政学,2012,硕士.
[35]王蜜蜂.遥感影像的阴影检测与补偿方法研究[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2011,硕士.
[36]俞蓉蓉,林良华.高校后勤员工自杀意念及其影响因素分析[J].中国公共卫生,2013,02:206-207.
[37]杨向红.己酮可可碱对大鼠肾缺血再灌注损伤的保护作用及其机制的研究[D].浙江大学,2004.
[38]何高清.基于Windows通用数控系统的设计研究及应用[D].合肥工业大学,机械制造及其自动化,2004,硕士.
[39]张文静.长海地区儿童龋病、龋活跃性调查及干预研究[D].大连医科大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[40]祝宜明.4Cr5SiMoⅥ模具钢研制总结[J].四川冶金.1989(03)
[41]龚大龙.元认知监控对单词学习的影响[D].苏州大学,应用心理（专业学位）,2014,硕士.
[42]蔡凯燕.预设否定副词“空”和“虚”的比较研究[D].上海师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[43]周洋.载氟陶瓷托槽材料抗弯强度及抑菌性能实验研究[D].佳木斯大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[44]贾永刚.造林决策与数据更新子系统的研究与开发[D].北京林业大学,2004.
[45]马振青.氧化石墨烯/氧化亚铜纳米复合材料的制备及其抑菌性研究[D].中国海洋大学,2014.
[46]林陪双.国人冠状动脉起源异常检出率与分类[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[47]钱燕.多芯光子晶体光纤的特性研究[D].重庆大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[48]胡金庆.变态心理学视域下哈罗德·品特“威胁喜剧”的研究[D].西北大学,英语语言文学,2014,硕士.
[49]李文君.中国员工离职原因的质性研究[D].华东师范大学,人力资源开发与教育,2013,硕士.
[50]胡玉林.社会组织参与社会管理创新实证研究[D].重庆大学,行政管理,2014,硕士.