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Simright模拟无人机静默下的自重响应

四翼无人机是最近几年才研制出来的新一代无人机,其特点有重量轻,速度快,可即刻静默,可应用于军事,农业,消防等领域。众多团队针对四翼无人机的研发也取得了相应的突破,其更新迭代周期也愈发缩短,相信四翼无人机的飞行技术往后会更加成熟。

早期,无人机的分析工作主要是通过外场试飞来校核设计效果。一方面,试飞周期长,次数多,成本高,外场试飞受各种环境条件影响,试飞后的数据分析和改进工作不是很直观;另一方面,随着CAE技术的迅猛发展, 如Ansys等软件通用性强,计算精度高,一些大型飞机制造公司均开始采用有限元软件,如建立“无人机动态实验室”,来模拟外场试飞降低设计成本。

由于四翼无人机大量采用薄壁结构,可在有限元分析时对模型进行适当简化,同时考虑到结构对称性,其设计计算所用模型应主要考虑到叶片转动带动机体运动过程对荷载的动态响应。在此之前,先对模型进行静力学分析,将模型导入simright simulator中,如下图所示。

根据模型自重,在Simulator中加载重力加速度,如下图所示。

 

此外在模型适当位置增加固定约束,如叶片中心约束,叶片固定架与机身接触点约束,赋予材料属性后提交求解,如下图所示。

从应力云图可以看出应力多集中在叶片固定架与机身接触点附近,因此四翼无人机体最容易发生断裂的地方就是这四个接触点,在设计时应考虑接触点处的连接方式及焊接材料以保证设计安全。

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