低雷诺数下微型四旋翼飞行器气动和振动特性分析

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第３３眷第５期
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制
５３
文章编号：１００６－１３５５（２０１３）０５ — ００５３ — ０５
低雷诺数下微型四旋翼飞行器气动和振动特性分析
齐书浩，刘素娟，张文明，肖心想
（上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海２００２４０）
ｍｉｃｒｏｑｕａｄ－ｒｏｔｏｒｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ￣
Ｋｅｙｗｏｒｄ８：ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｗａｖｅ；ｑｕａｄ — ｒｏｔｏｒｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ；ｌｏｗＲｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒ；ｆｌｕｉｄ — ｓｏｌｉｄｃｏｕｐｌｉｎｇ；Ｎ— Ｓｅｑｕａｔｉｏｎ；
摘要：基于有限元方法研究低雷诺数下微型四旋翼飞行器的气动特性和振动特性。建立微型四旋翼飞行器悬飞时的三维流场物理模型，给出边界条件，采用有限体积法对多个边界条件进行数值计算和分析，研究微型四旋翼飞行器在悬飞过程中的流场分布，揭示微型四旋翼飞行器的气动特性变化规律；此外，将气动载荷加载到结构分析模块，研究机身应力分布情况和流固耦合特性，得到机身最大应力所在位置及其振动特性。关键词：振动与波；四旋翼飞行器；低雷诺数；流固耦合；Ｎ．Ｓ方程；模态分析中图分类号：Ｖ２１４．３３文献标识码：ＡＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６．１３３５．２０１３．０５．０１２