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机械设计与制造2024年第11期:桁架式四旋翼无人机异形机架优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:坎标;龚柯健;

单位:常州大学机械与轨道交通学院;

摘要:随着多旋翼无人机的广泛应用,其外形的个性化需求越来越受到关注。以杆单元建立了桁架式机架的初始模型,在模型上预设不同的孔或空腔结构,再以杆单元最大许用应力为约束,进行以轻量化为目标的拓扑优化,获得了不同外形的四旋翼无人机机架。结果表明:保持电机和载荷位置不变,机架整体结构都为“X”形;改变孔的形式和位置,能够获得具有不同外形、质量和柔度的机架;预设通孔、沉孔和空腔后的模型优化结果分别呈现平行悬臂、邻接强化悬臂和邻接弱化悬臂的结构。优化结果可为多旋翼无人机机架的异形设计、个性化设计提供参考。

关键词:多旋翼无人机;;结构拓扑优化;;轻量化设计;;桁架;;杆单元模型;;有限元法

基金资助:国家自然科学基金(51105046)