全复合材料太阳能无人机结构设计与分析

摘要：

设计了一款常规气动布局三机身结构,最大起飞重量为40 kg的复合材料太阳能无人机.基于总体结构设计与气动性能分析,建立了整机有限元模型.基于结构有限元分析,对机翼、平尾、垂尾、太阳能电池组件进行了强度、刚度、稳定性校核.强度校核时采用了最大应力强度准则.计算表明:在设计过载系数为2.5、安全系数为2.0的条件下,无人机外侧翼段、内侧翼段、平尾、中部垂尾、外侧垂尾的强度裕度依次为2.4、0.48、2.13、1.84、1.94,满足强度要求.为提高机翼上蒙皮稳定性,优化后的机翼铺层方案比初始铺层方案增重约12.3％.太阳能电池板贴覆于机翼上翼面,强度校核满足设计要求.

关键词：复合材料、无人机、太阳能、设计、有限元

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：民航局科技创新引导资金项目;基于力学超材料的超轻型变体机翼结构设计研究;柔性变后掠机翼剪切变形蒙皮设计研究

在线出版日期：2022-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：32-39