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Open Journal of Acoustics and Vibration 声学与振动, 2019, 7(1), 12-19Published Online March 2019 in Hans. /journal/ojavhttps:///10.12677/ojav.2019.71002Analysis for Natural Frequency and ModeShape of Wing StructureLiang Chen, Jinwu Wu, Hanqing LiCollege of Aero Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang JiangxiReceived: Feb. 10th, 2019; accepted: Feb. 22nd, 2019; published: Mar. 1st, 2019AbstractIn this electronic document, the FEM is used to simulate and analyze the natural frequency and vi-bration mode of a certain UAV composite wing. By using the non-contact laser vibrometer equip-ment, in order to eliminate the influence of boundary conditions on the vibration characteristics of the wing structure, the vibration characteristics of the wing are measured by free boundary conditions, and the first 4 natural frequencies and vibrations of the composite wing are obtained.At the same time, the finite element simulation results are compared. The calculation results show that the simulation results are basically consistent with the experimental results.KeywordsWing Structure, Experimental Analysis, Natural Frequency, Mode Shape某机翼结构的固有频率和振型分析陈亮，吴锦武，李汉青南昌航空大学飞行器工程学院，江西南昌收稿日期：2019年2月10日；录用日期：2019年2月22日；发布日期：2019年3月1日摘要本文采用有限元和试验对某一无人机复合材料机翼的固有频率和振型进行仿真和实验分析。
全复合材料无人机机翼结构优化设计的开题报告一、选题背景及意义随着航空技术的不断发展，无人机的应用也越来越广泛，其使用于国防、民用、科研等领域。
然而，随着使用环境的不同，对于无人机的要求也逐渐提高。
机翼作为无人机的重要组成部分之一，其结构设计对整个无人机的性能和稳定性起到至关重要的作用。
为了提高无人机的飞行性能，实现长时间的高空作业，设计一种轻量化、高强度、抗疲劳、耐腐蚀的机翼材料是至关重要的，全复合材料无人机机翼结构可以满足这些要求。
因此，本文将研究全复合材料无人机机翼结构的优化设计。
二、研究内容本论文将研究全复合材料无人机机翼的结构优化设计，主要包括以下内容：1、调研全复合材料无人机机翼的技术现状和发展趋势；2、学习常用的优化设计方法和软件，选择适合的优化工具，建立机翼结构模型；3、优化设计，以降低整体重量、提高强度和稳定性为优化目标，选用NSGA-II等多目标优化算法进行设计优化；4、分析优化结果，得出全复合材料无人机机翼结构的最优或最优近似解。
三、研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线：首先，对全复合材料无人机机翼的结构进行调研，了解国内外的技术动态和发展趋势；其次，在掌握机翼结构设计知识的基础之上，学习常用的优化设计方法和软件，选用合适的工具，建立机翼结构模型；然后，利用NSGA-II等多目标优化算法进行方案优化设计，在满足降低重量、提高强度和稳定性等多方面要求的前提下，得出最优或最优近似解；最后，对优化结果进行分析，发现问题或提出建议。
四、预期成果本研究的预期成果包括以下几个方面：1、在全复合材料无人机机翼设计领域取得重要进展；2、全面调研全复合材料无人机机翼的技术现状和发展趋势；3、研究并选择合适的优化工具和算法，建立机翼结构模型；4、提出优化设计方案和策略，并得到最优或最优近似解；5、对优化结果进行分析，为后续研究工作提供可靠的基础数据和宝贵的经验借鉴。
五、进度安排本研究的进度安排如下：第一阶段（2周）：调研全复合材料无人机机翼的技术现状和发展趋势；第二阶段（4周）：学习常用的优化设计方法和软件，选择适合的优化工具，建立机翼结构模型；第三阶段（6周）：优化设计，选用NSGA-II算法进行设计优化；第四阶段（2周）：分析优化结果，得出全复合材料无人机机翼结构的最优或最优近似解；第五阶段（2周）：完成论文基本结构和细节编写；第六阶段（4周）：检查修改论文，并提交答辩。
太阳能无人机机翼复合材料主梁铺层优化
邓忠;支亚非;程家林;杨文
【期刊名称】《复合材料科学与工程》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】太阳能无人机采用超大展弦比机翼,巡航速度低,机翼载荷较小,不能负担过大的结构重量飞行,因此对飞机结构重量的要求严苛。
太阳能无人机机翼主梁采用复合材料圆管的形式,机翼主梁占机翼结构的大部分重量,因此需要对机翼复合材料主梁的铺层进行优化设计,以减轻机翼主梁的重量,优化主梁结构传力效果。
首先建立了太阳能无人机单边机翼的有限元模型,然后依次对机翼复合材料主梁进行铺层形状优化、铺层厚度优化与铺层顺序优化,优化后机翼主梁重量下降18.68%,最大应力下降21.16%,翼尖变形下降5.9%。
【总页数】5页(P108-112)
【作者】邓忠;支亚非;程家林;杨文
【作者单位】航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB332
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一、综述无人机是近年来发展迅速的新兴技术，它是一种无人驾驶的无人飞行器，具有自主导航、自动控制和自动跟踪功能，可以实现高空、远距离、长时间的飞行任务。
无人机结构的研究和制造技术是无人机发展的关键，复合材料是无人机结构制造的主要材料。
复合材料是指将两种或两种以上的材料结合在一起，以满足特定功能的新型材料。
复合材料的优点是具有较高的强度、轻重比、耐腐蚀性和耐热性等优点，可以满足无人机结构的高性能要求。
目前，复合材料已经成为无人机结构的主要材料，广泛应用于无人机的机身、机翼、尾翼和螺旋桨等部件的制造。
1、复合材料的分类复合材料可以分为两大类：有机复合材料和无机复合材料。
有机复合材料主要由碳纤维和树脂组成，具有较高的强度、轻重比和耐腐蚀性，可以用于制造无人机的机身、机翼、尾翼和螺旋桨等部件。
无机复合材料主要由陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维组成，具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性，可以用于制造无人机的发动机、燃料系统和控制系统等部件。
2、复合材料的制造技术复合材料的制造技术主要包括碳纤维增强塑料（CFRP）技术、玻璃纤维增强塑料（GFRP）技术和金属纤维增强塑料（MFRP）技术。
（1）碳纤维增强塑料（CFRP）技术碳纤维增强塑料（CFRP）技术是将碳纤维和树脂结合在一起制成的复合材料，具有较高的强度、轻重比、耐腐蚀性和耐热性等优点，可以用于制造无人机的机身、机翼、尾翼和螺旋桨等部件。
CFRP技术的制造过程主要包括碳纤维层压、树脂浇注、固化和表面处理等步骤。
（2）玻璃纤维增强塑料（GFRP）技术玻璃纤维增强塑料（GFRP）技术是将玻璃纤维和树脂结合在一起制成的复合材料，具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性，可以用于制造无人机的发动机、燃料系统和控制系统等部件。
GFRP技术的制造过程主要包括玻璃纤维层压、树脂浇注、固化和表面处理等步骤。
（3）金属纤维增强塑料（MFRP）技术金属纤维增强塑料（MFRP）技术是将金属纤维和树脂结合在一起制成的复合材料，具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性，可以用于制造无人机的发动机、燃料系统和控制系统等部件。
飞行器机身结构的强度与刚度优化设计方法飞行器机身结构的强度与刚度优化设计方法是航空工程中的重要研究方向之一。
为了确保飞行器在飞行过程中具有足够的强度和刚度，以及提高其飞行性能和安全性，科学家和工程师们致力于寻找高效的设计方法。
本文将介绍飞行器机身结构的强度与刚度优化设计方法，并探讨其在飞行器设计领域的应用。
一、飞行器机身结构设计的背景和挑战在飞行器的设计过程中，机身结构的强度和刚度是至关重要的指标。
机身结构必须能够承受各种外部载荷和飞行动力学力的影响，同时保持足够的刚度，以确保飞行器在高速飞行时不会发生形变和振动。
然而，机身结构的设计面临着一些挑战，例如，如何在保持足够强度和刚度的同时减少结构的重量，以提高飞行性能和降低燃料消耗。
二、飞行器机身结构的强度优化设计方法（1）材料优化选择：选择合适的材料是飞行器机身结构强度优化的第一步。
工程师们需要考虑材料的强度和刚度特性，以及材料的重量和成本。
常见的材料选择包括铝合金、复合材料和钛合金等。
通过使用高强度、低密度的材料，可以在不牺牲结构强度和刚度的前提下减轻机身结构的重量。
（2）结构优化设计：通过结构的形状、布局和连接方式等方面的优化设计，可以提高飞行器机身结构的强度。
例如，采用适当的流线型设计可以降低气动载荷，在飞行中减少结构受力；合理的加强筋和框架布局可以增加机身的承载能力；针对不同部位进行不同的连接方式选择，可以提高连接处的强度。
结构优化设计需要综合考虑飞行器的强度要求、重量要求和制造难度等因素。
三、飞行器机身结构的刚度优化设计方法（1）材料刚度选择：选择合适的材料刚度是飞行器机身结构刚度优化的关键。
对于需要较高刚度的部位，可以选择具有高模量的材料，如碳纤维复合材料。
同时，还可以采用层析布局来调整材料的刚度分布，使不同部位具有不同的刚度。
（2）结构刚度优化设计：通过在结构中添加适当的加强筋和支撑结构，可以增加飞行器机身的刚度。
此外，借助有限元分析和计算机模拟等方法，可以对机身结构进行系统地刚度优化设计。
无人机结构用复合材料及制造技术综述无人机结构的材料和制造技术对于无人机的性能和寿命具有重要影响。
复合材料由于具有重量轻、高强度、低热膨胀等特点，在无人机结构中得到了广泛应用。
本文综述了无人机结构的复合材料和制造技术。
一、复合材料在无人机结构中的应用复合材料是由两种或两种以上不同的材料经过化学或物理方法组合而成的新材料，其材料性能超过了单一材料的性能。
在无人机结构中，复合材料广泛应用于机身、机翼、舵面等部位。
1. 机身：无人机机身需要具备重量轻、高强度、耐腐蚀等特点，因此采用复合材料可以满足这些需求。
例如美国MQ-9猎鹰无人机采用复合材料制造机身，比同类无人机重量轻50%，飞行时间延长了数小时。
2. 机翼：无人机机翼需要具备高强度、刚度、疲劳寿命长等特点，因此采用复合材料可以提高机翼的性能。
例如美国RQ-4全球鹰无人机采用复合材料制造机翼，比同类无人机重量轻30%，飞行高度可以达到20000米以上。
3. 舵面：无人机舵面需要具备高强度、轻量化等特点，因此采用复合材料可以提高舵面的性能。
例如中国翼龙无人机采用复合材料制造舵面，比同类无人机重量轻25%，飞行时间延长了数小时。
二、复合材料制造技术在无人机结构中的应用无人机结构的制造技术对于无人机的性能和寿命具有重要影响。
复合材料制造技术由于具有高精度、高效益、低成本等特点，在无人机结构中得到了广泛应用。
常见的复合材料制造技术包括手工层压法、自动层压法、旋转成型法、注射成型法等。
1. 手工层压法：手工层压法是一种传统的复合材料制造技术，其工艺简单、成本低，但制造质量和效率较低。
手工层压法通常用于制造小批量或特殊形状的无人机结构部件。
2. 自动层压法：自动层压法是一种现代化的复合材料制造技术，其可以高效地制造大批量的无人机结构部件。
自动层压法可以采用单面模具或双面模具，可以实现复杂结构的无人机部件制造。
3. 旋转成型法：旋转成型法是一种旋转制造技术，其将预制的复合材料涂覆于旋转的模具上，通过热固化使其成型。
无人机结构用复合材料及制造技术综述摘要：随着无人机技术的不断发展，无人机的应用越来越广泛，而无人机的结构用材料也在不断地发展和改进。
本文主要介绍了无人机结构用复合材料及制造技术的发展现状和趋势，包括复合材料的种类、特点、制造工艺和应用等方面。
同时，本文还介绍了无人机结构用复合材料的优势和不足，以及未来的发展方向和挑战。
关键词：无人机；复合材料；制造技术；结构用材料一、引言随着无人机技术的不断发展，无人机的应用越来越广泛，无人机的结构用材料也在不断地发展和改进。
传统的金属材料虽然具有一定的强度和刚度，但是其密度较大，重量较重，不利于无人机的飞行和操控。
因此，复合材料作为一种新型的结构用材料，具有重量轻、强度高、刚度好、耐腐蚀等优点，被广泛应用于无人机的制造中。
本文主要介绍了无人机结构用复合材料及制造技术的发展现状和趋势，包括复合材料的种类、特点、制造工艺和应用等方面。
同时，本文还介绍了无人机结构用复合材料的优势和不足，以及未来的发展方向和挑战。
二、复合材料的种类和特点复合材料是由两种或两种以上不同材料组成的复合材料，具有多种优良的性能，例如强度高、刚度好、耐腐蚀、耐高温、重量轻等。
根据其组成材料的不同，复合材料可分为无机复合材料和有机复合材料两类。
1. 无机复合材料无机复合材料是由无机材料和基体材料组成的复合材料。
无机材料包括金属、陶瓷、玻璃等，基体材料包括树脂、橡胶、塑料等。
无机复合材料具有高强度、高刚度、耐高温、耐腐蚀等优点，但是其制造工艺复杂，成本较高，应用范围有限。
2. 有机复合材料有机复合材料是由有机材料和基体材料组成的复合材料。
有机材料包括纤维素、合成纤维、碳纤维等，基体材料包括树脂、橡胶、塑料等。
有机复合材料具有重量轻、强度高、刚度好、耐腐蚀等优点，制造工艺简单，成本较低，应用范围广泛。
三、复合材料的制造工艺复合材料的制造工艺主要包括手工层压、自动层压、注塑成型、挤出成型、旋转成型等。
复合材料光伏支架梁结构优化分析发布时间：2022-09-14T06:57:28.150Z 来源：《新型城镇化》2022年18期作者：宗岳[导读] 我国累计可再生能源发电补贴缺口呈逐年扩大的趋势，直接影响光伏行业健康有序发展。
阳光新能源开发股份有限公司 230088摘要：我国累计可再生能源发电补贴缺口呈逐年扩大的趋势，直接影响光伏行业健康有序发展。
国家能源局表示，分布式光伏建设目标从扩大规模转变为增质提效，大力支持不需要国家补贴的项目。
优化光伏系统、降低成本作为光伏产业升级中重要的环节，必将越来越受到资本市场的重视。
为了优化复合材料光伏支架梁结构，需要采用ABAQUS仿真模型，集成多种算法展开参数优化设计，并确保线性屈曲分析校核的稳定性。
文章基于国内复合材料光伏支架梁结构的优化现状，构建了复合材料光伏支架梁结构优化有限元模型，并利用光伏支架系统结构力学性能试验，分析有限元计算结果，得出最优解。
关键词：复合材料；光伏支架梁结构；有限元模型1 有限元模型的建立本文针对光伏组件支架的主次梁布置结构进行建模。
次梁为多跨连续梁，承受光伏组件传来的荷载值；主梁为两跨连续梁结构，通过立柱等将荷载传至基础。
载荷计算模型如图1所示，次梁跨距为2300mm，相邻次梁间距为825mm。
图1 光伏组件装配图光伏支架梁选用C型钢材，支撑面宽度约为10mm，其中主次梁主要采用聚氨酯复合材料，力学性能较好。
在分析主次梁的过程中，需要了解纵向弯曲作用，并注意避免纵向拉伸及横向弯曲的影响。
弹性模量的取值需控制在46.1GPa，同时保证光伏支架梁中钢材的应用。
整体而言，复合材料的承载能力较强，质量较轻，非常便于运输。
具体应用时，要根据光伏组件尺寸分析受力面积，然后代入参数值分析系统总受力，主次梁均采用B31梁单元建模机制，需要确保模型中每根主梁两端的约束平动自由度，以优化载荷条件。
2 模型优化在模型优化的过程中，首先，需要分析光伏支架梁结构设计变量，分析其几何参数，结合主次梁截面尺寸分析次梁跨距。
