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题名六旋翼植保无人机旋翼折叠机构有限元分析及拓扑优化
被引量：14
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作者
任帅阳
高爱民
张勇
韩伟
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机构
甘肃农业大学机电工程学院
安阳工学院机械工程学院
安阳全丰航空植保科技股份有限公司
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第9期53-58,194,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51505088)。
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文摘
为实现某六旋翼植保无人机轻松折叠和轻量化设计的目标,以该六旋翼植保无人机旋翼折叠机构为研究对象,采用ANSYS Workbench有限元软件对其进行静态特性分析和模态分析,得到静力学分析结果和前6阶固有频率及对应振型。随后进行拓扑优化,对旋翼折叠机构进行去除材料的形状优化,根据拓扑优化云图在SolidWorks中对其形状尺寸修整和三维模型重建,将优化后的旋翼折叠机构三维模型再次导入ANSYS Workbench有限元软件进行静力学计算和模态分析,对优化前、后旋翼折叠机构的静力学特性和动态特性进行对比与分析。结果表明,旋翼折叠机构质量由最初的152.98 g减少至140.22 g,六旋翼植保无人机总重减少76.56 g;全新的旋翼折叠机构强度与刚度均在许用应力范围内,并且该机构在工作中不会发生共振,确定拓扑优化的可行性。
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关键词
旋翼折叠机构
六旋翼植保无人机
轻量化设计
静动态特性
拓扑优化
模态分析
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Keywords
folding mechanism
six-rotor plant protection UAV
lightweight design
static and dynamic characteristics
topology optimization
modal analysis
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分类号
S251
[农业科学—农业机械化工程]
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