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仿昆扑翼飞行器的翅膀惯性力分析 被引量:8
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作者 胡明朗 魏瑞轩 +1 位作者 崔晓峰 郭庆 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1279-1286,共8页
用理论模化和仿真试验相结合的方法,研究了昆虫翅膀扑动产生的惯性力和惯性力矩.在昆虫扑翼飞行运动的仿生模拟基础上,研究了翅膀扑动过程中拍动幅度、拍动加(减)速周期、平动迎角和翻转加(减)速周期4个振翅运动参数对翅膀惯性力(矩)的... 用理论模化和仿真试验相结合的方法,研究了昆虫翅膀扑动产生的惯性力和惯性力矩.在昆虫扑翼飞行运动的仿生模拟基础上,研究了翅膀扑动过程中拍动幅度、拍动加(减)速周期、平动迎角和翻转加(减)速周期4个振翅运动参数对翅膀惯性力(矩)的影响.研究表明:微小尺度昆虫高频扑翅产生的惯性力幅值与气动力的幅值大致相当;昆虫翅膀的弦向转动惯量比展向转动惯量近似高一个数量级;翅膀拍动惯性力矩的影响远远高于翅膀转动惯性力矩的影响,而转动惯性力矩是可以忽略不计的;只要翅膀的拍动是对称的,就可认为翅膀的扑动是近似对称的;如果翅膀拍动对称的同时转动对称,就可认为翅膀的扑动是严格对称的,此时翅膀惯性力可以忽略. 展开更多
关键词 惯性力 昆虫飞行 扑翼飞行器 惯性力矩 振翅运动参数
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微型仿昆扑翼飞行器解耦操控机制
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作者 胡明朗 魏瑞轩 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期569-574,580,共7页
提出一种解耦操控机制,用于解决微型仿昆扑翼飞行器飞行控制中的欠驱动问题.首先通过理论分析和仿真试验分析了翅膀的振翅运动参数对气动力旋量的控制作用;然后在对昆虫飞行所采用的生物学振翅运动进行模拟的基础上,通过调整翅膀的振翅... 提出一种解耦操控机制,用于解决微型仿昆扑翼飞行器飞行控制中的欠驱动问题.首先通过理论分析和仿真试验分析了翅膀的振翅运动参数对气动力旋量的控制作用;然后在对昆虫飞行所采用的生物学振翅运动进行模拟的基础上,通过调整翅膀的振翅运动参数,设计了一个能对气动力和气动力矩实现独立控制的解耦操控机制.此操控机制采用周期函数将控制输入量参数化,从而在仿昆扑翼布局的动力学模型中引入更多数目的独立控制量.通过将原动力学系统转化为完全能控系统,解决了仿昆扑翼布局的欠驱动控制问题.同时,此操控机制仅仅要求转动角可控,有效地降低了仿昆扑翼飞行器的设计难度. 展开更多
关键词 微型飞行器 仿昆扑翼飞行器 振翅运动参数 欠驱动系统
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FREQUENCY LOCK—IN PHENOMENON OF FLAPPING MOTION WITH SURFACE WATER WAVE 被引量:2
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作者 Sun Jianhong Kuang Jun Hsu Chintsau 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2002年第1期1-6,共6页
To study the effect of a progressive surface wave on the flapping motion of a vertical turbulent plane jet in shallow water,the laser visualizations and measurements were carried out in a water tank.The images of visu... To study the effect of a progressive surface wave on the flapping motion of a vertical turbulent plane jet in shallow water,the laser visualizations and measurements were carried out in a water tank.The images of visualization by laser-induced fluorescence(LIF)technique show that the jet flapping motion occurs in the wave environ-ment.Using the wave height gauge and laser Doppler velocimetry(LDV) ,experimental results show that the jet flapping motions indeed lock-in to the wave oscillations if the wave frequency is close to but lower than the nature frequency of jet flapping motion.The phenomenon does not occur when the wave frequency is above the nature frequency of jet flapping motion. 展开更多
关键词 turbulent plane jet SURFACE water wave LDV FLAPPING motion LOCK in phenomenon 湍流 表面波 激光测量 频率锁定 平面射流 振翅运动
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仿蝇飞行器性能分析及参数优化
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作者 胡明朗 魏瑞轩 +3 位作者 宋敏 李霞 郭庆 刘月 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期114-122,共9页
采用改进的准定常气动力和能耗估算方法,对仿蝇布局微型飞行器的结构参数和运动学参数进行了优化,估算了不同尺度样例飞行器的气动力和能耗.结果表明:①仿蝇气动布局更加适合厘米级、毫米级的飞行器,翼展大于3.75 cm时,其性能相对于同... 采用改进的准定常气动力和能耗估算方法,对仿蝇布局微型飞行器的结构参数和运动学参数进行了优化,估算了不同尺度样例飞行器的气动力和能耗.结果表明:①仿蝇气动布局更加适合厘米级、毫米级的飞行器,翼展大于3.75 cm时,其性能相对于同尺度的常规布局飞行器不再有优势.②仿蝇布局飞行器的最优运动学参数为:对称转动模式的转动周期为0.2T^0.25T;扑动加减速周期为0.15T^0.2T;平动迎角取值范围25°~30°.增大扑动幅度可以降低扑动频率,但低扑动频率不能产生足够升力时,要减小扑动幅度,增大扑动频率. 展开更多
关键词 昆虫飞行 扑翼飞行器 气动力 惯性力 振翅运动参数
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