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

所属期刊栏目：49

分类号：V215(基础理论及试验)

资助基金：民航教育项目《航空航天工程直升机维修与工程》;本科新专业建设14002600100017J171

在线出版日期：2019-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：50-55