工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告
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1、研究目的和意義
在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上，無(wú)人平臺(tái)將是一支不可忽視的重要作戰(zhàn)力量，目前無(wú)人飛行器的機(jī)翼設(shè)計(jì)能夠滿足下列兩個(gè)可目標(biāo)之一：飛得快、擁有較長(zhǎng)滯空時(shí)間，但是同時(shí)滿足這兩個(gè)目標(biāo)是非常困難的。本項(xiàng)目提出的可變翼骨架結(jié)構(gòu)，是通過(guò)智能材料結(jié)構(gòu)與鉸鏈機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使飛機(jī)的機(jī)翼可以根據(jù)飛行條件的不同通過(guò)動(dòng)作器對(duì)變形的控制來(lái)調(diào)整翼展、機(jī)翼面積和展弦比等參數(shù)。
可變翼結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同任務(wù)進(jìn)行變速、變高度、變飛行參數(shù)的飛行，并且具有較長(zhǎng)的滯空時(shí)間，相關(guān)技術(shù)還可以用于可變翼巡航導(dǎo)彈、艦船潛艇結(jié)構(gòu)等軍用武器結(jié)構(gòu)中，為實(shí)現(xiàn)武器系統(tǒng)的安全化、智能化、自適應(yīng)化提供有力的基礎(chǔ)保障，大大地提高了武器系統(tǒng)(尤其是無(wú)人機(jī))的作戰(zhàn)性能和安全性，減少了武器結(jié)構(gòu)服役過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)性和維護(hù)成本。該設(shè)計(jì)理念還可應(yīng)用于民用設(shè)施上，如智能橋梁、智能球拍及醫(yī)用上。
2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述)
目前，國(guó)外可變翼飛行器的研究方興未艾，尤其是基于形狀記憶材料的智能航天航空、航海結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到更加廣泛的重視和認(rèn)可，一些元件已經(jīng)完成原理性演示驗(yàn)證，預(yù)計(jì)在21世紀(jì)初首先在航海、航空航天領(lǐng)域獲得型號(hào)上的應(yīng)用，如美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局預(yù)計(jì)在2010年左右在天基防御系統(tǒng)空間平臺(tái)初步應(yīng)用光纖智能蒙皮，美空軍萊特實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì)在2013年進(jìn)行裝有對(duì)敵方威脅進(jìn)行監(jiān)視的智能結(jié)構(gòu)的'飛行器樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，英國(guó)宇航公司(BAE)也將于未來(lái)幾年完成裝有光纖健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全智能復(fù)合材料飛機(jī)的試飛，而美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)正與美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)也于2001年提出了 “變形飛行器結(jié)構(gòu)”(MAS)的計(jì)劃，其目標(biāo)是發(fā)展一種主動(dòng)可變形機(jī)翼，能夠根據(jù)任務(wù)性質(zhì)來(lái)改變機(jī)翼形狀。該項(xiàng)目已經(jīng)完成原理性演示驗(yàn)證，預(yù)計(jì)在2006年左右完成比例尺寸飛機(jī)的試飛。而應(yīng)用各種智能材料和結(jié)構(gòu)的智能無(wú)人飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈則是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)和方向。
智能材料系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的研究最早是在70年代末期，由美國(guó)率先開(kāi)展起來(lái)的，隨后世界各主要發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)展該領(lǐng)域的研究工作，使智能結(jié)構(gòu)技術(shù)得到廣泛承認(rèn)。進(jìn)入九十年代，它更是受到高度重視。特別是美國(guó)軍方和一些政府機(jī)構(gòu)直接參與了研究和開(kāi)發(fā)工作。1995年，白宮 科技政策辦公室和國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)評(píng)審組將智能材料結(jié)構(gòu)技術(shù)列入“國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告”中。1997年，智能構(gòu)被列為“基礎(chǔ)研究計(jì)劃”的六項(xiàng)戰(zhàn)略研究任務(wù)之一。美國(guó)各軍種、彈道導(dǎo)彈 防御局(BMDO)和美國(guó)航空航天局(NASA)以及波音、麥道、TRW 和 聯(lián)合機(jī)身等大公司都分別制 定了研究與發(fā)展計(jì)劃，如彈道導(dǎo)彈防御局的“自適應(yīng)結(jié)構(gòu)計(jì)劃”，陸軍研究局的“智能材料與結(jié)構(gòu)計(jì)劃”，空軍、海軍共同實(shí)施的“智能金屬結(jié)構(gòu)計(jì)劃”，空軍航天實(shí)驗(yàn)室的“智能結(jié)構(gòu)蒙皮計(jì)劃”等。
我國(guó)智能材料和結(jié)構(gòu)的研究開(kāi)展于二十世紀(jì)九十年代，主要研究單位包括哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等大學(xué)、研究院所，主要研究領(lǐng)域包括光纖傳感器、形狀記憶材料、電磁流變液、壓電陶瓷作動(dòng)器等，對(duì)梁和復(fù)合材料層合板的彎曲進(jìn)行了研究。國(guó)內(nèi)的研究只是側(cè)重于基礎(chǔ)性研究(如形狀記憶合金混雜復(fù)合材料研究、NiTi合金研究等)，而國(guó)外對(duì)翼形的變形已有研究，目前雖已開(kāi)展了智能翼的研制，但對(duì)可變翼形的骨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究尚無(wú)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
3、研究的主要方法、手段 ：
通過(guò)智能材料結(jié)構(gòu)與鉸鏈機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使飛機(jī)的機(jī)翼可以根據(jù)飛行條件的不同通過(guò)動(dòng)作器對(duì)變形的控制來(lái)調(diào)整翼展、機(jī)翼面積和展弦比等參數(shù)。該課題主要是通過(guò)采用改變飛機(jī)機(jī)翼的后掠角的方式，來(lái)達(dá)到改變飛機(jī)速度和機(jī)動(dòng)性能的目的。
在不考慮外界各種因素的影響下，應(yīng)用ADAMS軟件對(duì)三角機(jī)翼骨架進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析。測(cè)出在不同響應(yīng)時(shí)間內(nèi)機(jī)翼的后掠角和跨度的變化，進(jìn)而可以對(duì)動(dòng)作器的位置進(jìn)行優(yōu)化。
4、可行性分析：
該課題主要是智能材料結(jié)構(gòu)與鉸鏈機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合。應(yīng)用AutoCAD與ADAMS軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，測(cè)出可變翼骨架結(jié)構(gòu)在不同響應(yīng)時(shí)間內(nèi)各種參數(shù)的變化。針對(duì)于過(guò)程所做的力學(xué)分析與機(jī)械知識(shí)，包涵于我們所學(xué)的課程里面。我們也擁有該課題仿真分析所用到的設(shè)備與軟件。因此該課題具有可行性。
5、論文提綱
摘要
Abstract
第1章緒論
1.1選題的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3本文的主要工作
第2章原理分析
2.1飛機(jī)原理
2.2 AutoCAD軟件的概述及應(yīng)用
第3章 智能可變翼骨架結(jié)構(gòu)的建立
3.1 機(jī)翼骨架的介紹
3.2 建立機(jī)翼骨架，應(yīng)用AutoCAD制圖
3.3 動(dòng)作器的性能與添加
第4章 機(jī)翼骨架結(jié)構(gòu)的仿真分析
4.1骨架系統(tǒng)建模，并使動(dòng)作器在不同的位置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
4.2仿真分析
4.3仿真結(jié)果分析
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
6、時(shí)間進(jìn)程
任務(wù)下達(dá)日期：2013年11月 23日
論文開(kāi)題日期：2014年 3 月14日
論文開(kāi)始日期：2014年 2月 24日
中期檢查日期：2014年5 月 9日
論文完成日期：2014年6 月 2日
論文答辯日期：2014年6 月 13日
7、參考文獻(xiàn)：
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