哈工大飞行器结构设计实验报告
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2023年飞行器制造工程专业实践报告本文是一份针对2023年飞行器制造工程专业实践报告,报告的内容主要包括实践的背景、实践过程、实践中的收获、个人感悟以及对未来的展望。
一、实践背景我所在的学校是一所理工科大学,飞行器制造工程是其中一门重点学科。
由于我对飞行器制造工程非常感兴趣,所以我报名参加了一次飞行器制造工程实践活动。
这次实践活动的主题是设计、制造和测试一架小型遥控飞机。
二、实践过程在实践开始之前,我们首先需要进行必要的学习和准备工作,包括研究飞机的各个组成部分、学习飞行器制造的基本原理以及掌握必要的设计和生产工具等。
接下来,我们开始实际制作飞机。
首先,我们需要设计飞机的结构、翼形和尺寸等。
然后,我们将所选择的材料切割成所需的形状。
接着,我们开始组装所有的部件,包括机身、机翼、水平尾翼和垂直尾翼等。
在组装过程中,我们要注意每个部件之间的连接方式,采用合适的接口。
完成组装后,我们开始测试飞机的性能和稳定性。
经过多次实验和调整,我们成功实现了良好的飞行性能和可靠的稳定性。
三、实践中的收获这次实践使我深入了解了飞机的各个组成部分和制造工艺,提高了我的制造技能和操作技能。
通过这次经验,我还学会了团队合作和协作精神,认识到了一个好的团队形象和团队工作的重要性。
此外,我还掌握了一些飞行器制造领域中的新技术和新方法,增强了我的创造力和创新能力。
这些知识和技能对我的未来职业发展和学术研究都非常有帮助。
四、个人感悟通过这次实践,我深刻认识到了飞机制造不仅需要专业知识和技能,还需要严谨的工作态度和实际操作能力。
只有在日常实践中不断积累、不断锻炼,才能取得更好的成绩。
同时,我意识到了实践过程中所遇到的困难和挑战,并且在解决这些问题的过程中,我学会了如何通过创新思维和跨学科合作来解决问题,并且从中获得深刻的领悟和收获。
五、对未来的展望通过这次实践,我在飞行器制造工程领域的认识和技能得到了进一步提高,这对我未来职业发展和学术研究都非常有帮助。
飞行器结构优化设计及性能分析实践总结近年来,随着科技的不断进步和需求的不断增长,飞行器的研发与设计已成为一个热门领域。
飞行器的结构优化设计与性能分析是飞行器设计过程中的重要环节,对于提高飞行器的性能、安全性和经济性具有重要意义。
本文将从飞行器结构优化设计和性能分析两个方面进行总结和讨论。
首先,飞行器的结构优化设计是保证飞行器在飞行过程中具备良好稳定性和强度的关键。
飞行器的结构是指飞行器的各个组件、部件以及它们之间的相互关系。
结构的优化设计主要包括以下几个方面。
首先,材料的选择和应用是飞行器结构优化设计的重要一环。
不同的材料具有不同的物理特性和性能指标,适当的选择和应用能够提高飞行器的强度、刚度和耐久性。
例如,采用高强度、轻量化的材料可以减轻飞行器的重量,提高飞行器的性能和燃油效率。
其次,结构的布局优化是另一个重要的设计环节。
通过优化飞行器的结构布局,可以减小飞行器的气动阻力、提高飞行器的稳定性和操纵性。
合理的布局设计可以使得飞行器的各个部件和系统更加紧密地结合在一起,减小结构的复杂度和重量。
此外,飞行器结构的模型和仿真分析也是优化设计的重要手段。
通过建立飞行器的结构模型,可以对飞行器的结构强度、刚度、耐久性等进行分析和评估。
仿真分析可以帮助设计师在实际制造之前预测飞行器的性能,并指导优化设计的具体方案。
在飞行器结构优化设计的基础上,对飞行器的性能进行分析和评估也是不可或缺的一步。
飞行器的性能分析主要包括以下几个方面。
首先,飞行器的气动性能分析是飞行器设计中的重要环节。
通过对飞行器的气动特性进行分析,可以优化飞行器的气动外形和飞行姿态。
这有助于减小飞行器的气动阻力、提高飞行器的升力和操纵性,并减小飞行器对外界气流的敏感程度。
其次,飞行器的动力学性能分析也是重要的一环。
通过建立飞行器的动力学模型,可以模拟飞行器在不同操作条件下的运动规律,并评估飞行器的稳定性和操纵性。
根据分析结果,可以优化飞行器的控制系统,提高飞行器的响应速度和飞行稳定性。
(以下为实验报告正文)一、实验目的1、掌握平面应力问题的结构简化方法;2、掌握变形、应力和应变等及结果输出方式:直角和柱坐标系;掌握路径操作:绘制应力沿路径的变化曲线;二、实验条件Ansys2021R1三、实验内容一个长3m,宽2m,高1m的矩形薄板,厚度50mm。
一长边固定,另一长边受拉力F=20N。
弹性模量E=200GPa,泊松比0.3。
计算孔周围的应力分布和理论应力集中系数。
四、实验步骤一、启动在开始中找到并点击Workbench 2021 R1二、构建几何模型将【静态结构】拖至项目管理图中,默认工程数据中的结构钢,在项目列表静态结构系统中右键点击几何结构,选择【在新的 design Modeler几何结构】,在静态结构design Modeler 模块点击 XY 平面,并点击【草图绘制】矩形,再点击【维度】-【长度】分别输入2和3,摁回车键。
点击【挤出】-【几何结构】应用-【FD1深度】1-【按照薄/表面】是-【内部厚度】0.05-【生成】。
如图1所示:图1图2三、返回Workbench界面,双击【模型】进入【mechanical ANSYS mechanical enterprise】界面,点击【网格】-设置【单元尺寸】为0.5,四、设置约束,点击【静态结构】-【固定的】-选择侧面-【应用】,点击【载荷-力】选择侧面-【应用】,大小设置20N,方向朝外。
如图2所示.五、分别右击【求解】-【变形】-【总计】,【求解】-【应变】-【等效】,【求解】-【应力】-【等效】。
结果如下图所示六、点击【特征值屈曲】-【分析设置】-将【应力】【表面应力】【反向应力】【应变】选为【是】。
分别右击【求解】-【变形】-【总变形】,【求解】-【应变】-【等效弹性应变】,【求解】-【应力】-【等效应力】。
点击【求解】。
六、心得通过为期两周的ANSYS软件学习,已经基本了解和熟悉了运用ANSYS软件解决一般力学问题的步骤和方法。
《飞行器CAD/CAM集成技术》实验报告题目:____德马吉五轴加工中心CAM认识实验姓名:_______________________学号:_______________________授课教师:_______________________哈尔滨工业大学航空宇航制造系2012年月日一、加工中心基本情况介绍高速加工中心的结构特点及优点:用于模具加工的高速加工中心,一个普遍的结构特点是采用龙门式框架结构,以此增强机床刚性,且便于充分利用加工区的空间。
机床床身的材料则多数采用了聚合物混凝土,由于这种材料具有较好的阻尼性能和较低的热传导率,故有利于提高模具的加工精度。
目前,根据坐标轴的配置,五轴加工中心基本上可分为两种结构型式。
一种是,三个直线轴(X/Y/Z)用于刀具运动和两个附加旋转轴(A和C)用于工件的回转和摆动的结构型式。
这种类型的高速加工中心,如德国R?der公司的RXP500DS/RXP800DS,德国Alzmetall公司的 GS1000/5-T,瑞士Mikro的HSM400U/HSM600U和称之为超高速加工中心的XSM400U/XSM600U,以及德国Hermle 的C30U/C40U/C50U等。
另一种是,五个坐标轴中的一个摆动轴(A)设置在主轴头上的结构型式,通过叉形主轴头实现主轴刀具的摆动,而摆动主轴头也可通过牢固夹紧,使其定位在摆动角度范围内的任意位置上。
这种类型的机床如德国德马吉公司的DMC75V linear/DMC105V linear,Mikro的HPM1850U和德国Rolf Wisser 的高速铣床GAMMA605/1200等。
有个别机床有把摆动轴和回转轴均设置在主轴头上,如德国Parat公司的G996V/BSH/5A 高速铣削中心和德国Edel公司的五轴或六轴龙门铣床。
五轴高速加工中心在价格上要比三轴加工中心高很多,据德马吉DMC75V系列的五轴加工中心与三轴加工中心进行价格比较,五轴要比三轴的价格约高50%。
飞机总体设计报告大型固定翼客机设计报告2010-12-8大型固定翼客机设计报告飞行器设计要求150座级客机概念设计题目:先进,环保,150座客机1.客舱1.150座2.两级座舱(头等舱 12座排距36in;经济舱 128座排距32in)3.单级 32in排距没有出口限制2.典型载荷225磅/乘客3.最大航程2800nm(5185.6km) 双级满载典型任务 225英镑/乘客4.巡航速度1.0.78M2.最好:0.8M5.最大使用高度43000’(13115m) 1英尺=0.305m6.最大着陆速度(最大着陆重量)70m/s 1节=1海里/小时=1.852公里/小时=0.5144m/s7.起飞跑道长度(TOFL),最大起飞重量7000’ (2135m)海平面 86华氏度飞机的总体布局1.与所设计要求相近的飞机资料飞机型号载荷(kg) 起飞重量(kg) 巡航速度(M)航程(km)B737-800 16300 79010 0.785 5665A320-100 15000 77000 0.78 5700C919 15600 72500 0.7-0.8 55592.确定飞机构型1) 正常式上平尾,单垂尾2) 机翼:后掠翼,下单翼3) 在机翼上吊装两台涡轮风扇发动机4) 起落架:前三点式,安装在机身上3.三面图(草图)机身外形的初步设计1.客舱布置混合级:头等舱 12人 3排每排4人座椅宽度:28in过道宽度:27in座椅排距:36in经济舱 23排每排6人共138人座椅宽度:20in过道宽度:19in座椅排距:32in单级:全经济舱30排每排6人共180人座椅宽度:20in过道宽度:19in座椅排距:32in2.客舱剖面3.机身外形尺寸当量直径:216in前机身长度:220in 中机身长度:1010in 后机身长度:340in 机身总长:1570in 上翘角:14deg确定主要参数一.重量的预估1.根据设计要求:–航程:Range =2800nm=5185.6km –巡航速度:0.8M–巡航高度:35000 ft=10675m ;声速:a=576.4kts=296.5m/s2.预估数据(参考统计数据)–耗油率C =0.6lb/hr/lb=0.0612kg/(h ·N)(涵道比为6) –升阻比L/D =17.63.根据Breguet 航程方程:⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D L M C a Range W W final initial )ln( 代入数据:Range = 2800 nm ;a = 576.4 Knots (巡航高度35000ft) C = 0.6 lb/hr/lb (涵道比为6) L/D = 17.6 M = 0.8 计算得:230.1=finalinitialWW187.0tocruisefuel finalto cruise of end to cruise fuel =-=-=W W W W W W W4.燃油系数的计算飞行任务剖面图1 Engine Start and Warmup 001.0/to F1=W W2 Taxi out 001.0/to F2=W W3 Take off002.0/to F3=W W4 Climb 016.0/to F4=W W5 Cruise 187.0/to F5=W W6 Descent000.0/to F6=W W 7 Landing and Taxi in 003.0/to F7=W W 8 Reserve Fuel049.0/to F8=W W总的燃油系数:259.0049.0003.0000.0187.0016.0002.0001.0001.0tofuel toF8to F7to F5to F4to F3to F2to F1to fuel =+++++++=+++++=W W W W W W W W W W W W W W W W W W5.根据同类飞机,假设3个最大起飞重量值W100,000 lbs 150,000 lbs 200,000 lbs toW25900 lbs 38850 lbs 51800 lbs fuelW33750 lbs 33750 lbs 33750 lbs payloadW40350 lbs 77400 lbs 114450 lbs emptyavail重量关系图交点:(171065,93009)6.所以最终求得的重量数据:W93009 lbs 0.544emptyW44306 lns 0.259fuelW33750 lbs 0.197 payloadW171065 lbs 1to二、推重比和翼载的初步确定界限线图地毯图N/m; 推重比T/W=0.31选取翼载荷W/S=5150 2发动机选择Company CFMIEngine Type CFM 56Engine Model 5A1TO (ISA SLS)Thrust 2500 lbFlatt rating 30.0 °CBypass ratio 6.00Pressure ratio 26.50Mass flow 852 lb/sSFC 0.33 lb/hr/lb CLIBMMax thrust 5670 lbCRUSIEAltitude 35000 ftMach number 0.8SFC 0.596 lb/hr/lbDIMENSIONSLength 2.510 mFan Diameter 1.830 mBasic eng.wt 4860 lbLayoutNumber of shafts 2机翼外形初步设计一.翼型:设计升力系数计算:由 W=L=qSCL ------可得CL=(W/S)*(1/q)近似认为翼型的Cl 等于三维机翼的CL因此:Cl=5150/m2*(2/(0.388kg/m3*(296.5m/s*0.8)^2)=0.471 选择NASA SC(2)-0410超临界翼型:其参数如下:二.机翼平面形状的设计,计算平均气动弦的位置和长度:1.展弦比 AR=9.5.2.梯度比λ=0.4,原因:升力分布接近椭圆形,诱导阻力较小,有利于减轻机翼重量和起落架布置。
飞行器制造实习报告飞行器制造实习报告机电工程学院学生实习报告(20xx学年一学期)专业名称:飞行器制造工程年级:学号:姓名:评定成绩:指导教师签名:20xx年11月9日机电工程学院实习报告实习目的这次实习是我们毕业前的一次综合性实习。
本次实习为了拓展我们的知识面,扩大与社会的接触面,增加我们在社会竞争中的经验,锻炼和提高我们的能力,以便在以后毕业后能真正走入社会,能够适应国内外的经济形势的变化,并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题,经学校研究并征得中航工业西安飞机制造有限公司的同意,由专业老师带队,在西飞国际进行了一次比较全面的实习,在实习中让同学们进一步运用所学知识分析和解决实际专业问题,提高我们的实际工作能力,为毕业实习和顶岗实习打下良好的基础。
实习内容20xx年10月11日到20xx年10月22日,我们在西飞国际进行了为期两个星期的实习,通过西飞工作人员的协调和安排,我们在实习过程中北分为两个阶段:第一阶段:11日至15日,我们在飞机总装车间进行实习。
第二阶段:18日至22日,我们在飞机钣金总厂进行实习。
西飞公司是中国西安飞机工业集团的核心企业,是中国航空工业总公司所属科研、设计、生产、制造一体化的大型飞机研制、生产企业,我国大中型军民用飞机设计制造定点基地,国家一级企业。
西飞公司建立于1958年。
30多年来先后研制了近30种型号的飞机,生产制造了近20种型号的飞机,销售飞机数百架。
生产军用飞机、民用飞机、国外民用飞机零部件和非航空产品等四大系列产品。
西飞集团公司在40多年的发展中,先后研制、生产了20余种型号的军民用飞机。
军用飞机主要有“飞豹”、轰六系列飞机等。
其中5个机型30架飞机参加了国庆50周年阅兵式。
民用飞机主要有运七系列飞机和新舟60飞机等。
其中新舟60飞机是我国首次严格按照与国际标准接轨的CCAR25部进行设计、生产和试飞验证的飞机。
它在安全性、可靠性、舒适性、经济性、维护性等方面已达到或接近当代世界同类先进支线客机的水平。
飞行器结构设计的实践与优化随着社会的不断进步和发展,飞行器的领域也越来越广泛,用途也越来越多元化。
从最初的货运飞机到现在的无人机,我们可以看出飞行器的设计已经不再只是简单的机械构造,更多地需要考虑到飞行器的结构设计以及优化。
那么,如何实践和优化飞行器的结构设计呢?一、结构设计的实践1.1 确定设计方案在进行飞行器的结构设计时,首先需要明确设计方案。
设计方案需要根据飞行器的性质、用途以及实际需求来确定。
比如,如果是设计无人机,就需要考虑到其飞行的安全性和稳定性;如果是设计商业航空飞机,就需要考虑到其商业性和经济性。
根据不同的设计方案,我们需要确定不同的设计思路和设计需求。
1.2 飞行器结构的设计根据设计方案的要求,我们需要进行飞行器的结构设计。
具体来说,设计过程包括以下几个步骤:1)确定飞行器的外形尺寸;2)确定飞行器的重心位置;3)确定飞行器主要翼面的面积和形状;4)确定飞行器的机翼弯度、机身外形和梢形;5)确定飞行器的尾部细节设计。
这些设计在实践中都需要具备丰富的理论知识和实践经验,特别是在飞行器的外形和尺寸的设计上,需要更多地考虑到飞行器的气动性和稳定性。
1.3 测试和验证完成飞行器的结构设计后,需要进行测试和验证。
在测试和验证中,主要是考虑到飞行器的性能和安全性。
测试和验证的过程中还包括了强度试验、气动试验以及飞行试验等,以便于我们获得更准确的数据和实验结论,从而更好的优化设计。
从结构设计的实践中,我们可以看到,飞行器的结构设计不是一次成功就可以解决的,它需要对设计方案、设计思路和设计要求有很深刻的认识,进而进行实践和验证。
这样,才能够得到一个完整可靠的结构设计。
二、飞行器结构设计的优化2.1 结构优化的概念在飞行器结构设计的实践中,我们常常会遇到一些问题,如重心不稳、控制性能差等。
这时候,我们就需要进行优化。
所谓优化,就是在设计过程中,针对原有设计方案中存在的缺陷,进行一定的改进和调整,从而达到更加合理的设计效果。
飞行器控制实验指导书控制科学与工程教学实验中心2005年3月目录一、实验目的和意义二、实验的基本要求三、Matlab语言基础四、实验项目(一) 实验一飞行器纵向稳定系统综合设计(二) 实验二飞行器侧向稳定器观测器的设计(三) 实验三飞行器爬升率与空速的保持与指令控制(四) 实验四飞行器3维飞行动画仿真实验一、实验目的和意义作为航天学院的学生,掌握飞行器控制方面的知识是必要的。
仅仅通过课堂教学,学生很难切实地掌握飞行器控制的知识,很难熟练地应用飞行器控制的方法。
为了使学生更深刻地理解飞行器控制方面的知识,开设本实验是必要的。
通过飞行器控制实验,可以使学生更直观地理解课堂上学到的理论,使学生能真正做到理论与实际相结合,会应用课堂上所学到的理论来进行飞行器控制系统的设计,同时,使学生掌握用Matlab来进行飞行器控制系统分析与设计的方法。
二、实验的基本要求1.要求学生能较熟练地使用控制系统分析设计软件(Matlab)来进行系统分析与设计。
2.要求学生能熟练地使用Matlab软件进行编程,并在该软件环境下进行调试。
3.要求学生掌握模态控制理论(模态可控、模态可观结构分析;模态控制器设计,模态观测器设计),并编制相应的matlab函数。
4.要求学生能使用所编制的程序进行飞行器控制系统的分析与综合。
三、Matlab语言基础(一) matlab软件的编程环境1.找到MatlabMatlab软件应用程序的图标为,matlab软件被正确安装后,可以将该图标拖曳到桌面上或快捷工具栏中以方便使用。
2.启动Matlab点击Matlab图标会弹出如下窗口(二) 飞行器控制实验中要用到的matlab语句1.赋值语句:A=[0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6]2.矩阵的维数:[行,列]=size(A)3.矩阵的秩:n=rank(A)4.矩阵的逆:B=inv(A)5.求特征值和特征向量:[V,eva]=eig(A') V为A T的广义模态矩阵,eva=diag(1,…,n)6.矩阵的转置:A因为是实数阵所以转置可以用A’,A’是A的共扼转置而U,V等复数阵的转置要用conj(V’);7.子阵的抽取:A(i:j,m:n); A(:,1);A(i,j)8.矩阵四则运算:(维数要一致)表达式与标量数值运算同9.循环语句:for i=1:1:n+1程序行end10.条件判断:if(a~=b)程序行end11.结果显示控制:语句后面加“;”则不显示结果。
飞行器设计分析与仿真课程设计报告学院:机械电子工程学院、空天院学生姓名:许子卿李军辉学生学号:201322080433 2013221903112014年4月23日飞行器设计分析与仿真实现课程总结姓名:许子卿学号:201322080433 学院:机械电子工程学院一般意义上,飞行器包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、深空探测器运载火箭、航天飞机等空间飞行器及导弹。
本课程仅就飞机作为研究对象来展开。
飞机按功能分类可以分为军用飞机和民用飞机。
军用飞机具有完成空中拦截、侦察、轰炸、攻击、预警、反潜、电子干扰、军事运输、空降等任务。
显然其种类按功能分类可分为歼击机、侦察机、轰炸机、攻击机、预警机、反潜机、电子干扰机、运输机等。
民用飞机客分为、通用航空飞机。
航线飞机/民用运输机指的是用于商业飞行的客机和货机;通用航空飞机是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动。
飞机还可以按照构造型式分类:按机翼型式中又可以按照机翼数量和位置、机翼平面形状分类;按尾翼型式和位置可分为平尾、V型尾翼、垂尾;按动力装置分类可分为螺旋桨式和喷气式;按机身型式分类可分为单机身飞机和双尾撑飞机;按发动机位置可分为翼内、翼上、翼下、翼下吊舱、机身尾吊、机身内。
通过一学期的课程学习,我对飞机研制的整个流程有了初步了解和认识。
在飞机的研制中有以下几个步骤:1、首先,第一步要确定飞机的任务和用途。
民用飞机通常由航空公司提出其需求;军用飞机会遵循军方给出的一个需求方案说明书(RFP)来完成设计任务,以上这些是飞机设计的基本依据,决定了飞机的主要性能指标、主要使用条件和机载设备等。
飞机是一个整体系统,所有必需对各部分做全面充分的考虑。
所以在设计过程中先要进行总体设计然后再进行结构设计。
在这个阶段需要给出飞机的三视图。
2、对飞机进行总体设计,其中需要估算主要参数中的飞机总重、发动机推力和翼载荷;设计飞机的基本外形和尺寸,机翼、尾翼、机身;对飞机进行初步部位安排,包括飞机的内部布置及主要受力构件安排与协调。
飞行器全机结构强度虚拟仿真实验报告
飞行器全机结构强度虚拟仿真实验报告涉及飞行器的总体结构强度,由总飞行器结构计算模型、优化模型、构型加载及结构强度分析
模型等构成。
目的是通过虚拟仿真软件建立飞行器结构模型,然后通
过有限元分析得出其结构强度的力学特性,从而实现对飞行器的结构
强度的实际数值模拟。
此次实验以A系列飞行器为研究对象,在该飞行器总体结构设计
基础上,进行结构强度虚拟仿真实验,旨在分析飞行器结构强度特性,以核实设计方案的可行性,以及提供建议以改善结构的安全性能。
实验过程分为五大部分:1. 飞行器总体结构性能计算模型制作:
根据设计原理,采用ANSYS有限元分析软件建立飞行器结构的有限单
元模型,主要包括飞行器结构的几何模型建立、有限元单元划分及材
料参数设置等;2. 构型结构性能优化模型建立:根据结构工作状态、
荷载作用方向及结构强度等情况,建立结构优化模型;3. 飞行器结构
强度构型加载:根据飞行器结构结构性能优化模型,对飞行器结构进
行各型式加载,以模拟实际情况;4. 结构强度分析模型建立:根据构
型加载及结构特性设置,建立结构强度分析模型,并对结构进行有限
元分析;5. 结构强度指标结果绘制:根据分析结果,绘制飞行器结构
强度等指标结果图,对数据进行分析,以达到最佳结构强度性能。
本次实验中,所有结构强度指标均得到满足,经过验证,结构强
度性能达到了预期要求。
由此可见,使用虚拟仿真技术可以有效地对
飞行器的结构强度进行计算分析,为飞行器的设计与研究工作提供参考。
三自由度直升机系统实验指导书钱玉恒杨亚非编哈尔滨工业大学航天学院控制科学与工程系2010年5月目录第一章绪论1.1 实验背景 (2)1.2 三自由度直升机系统实验装置简介 (2)第二章数学模型的建立2.1 俯仰轴数学模型分析 (5)2.2 横侧轴数学模型分析 (6)2.3 旋转轴数学模型分析 (6)2.4 直升机数学模型简化 (7)2.5 直升机数学模型方程组及传递函数建立 (7)2.6 系统状态空间数学模型的建立 (7)2.7 螺旋桨电机给定电压的推导 (8)第三章控制器设计3.1 PID控制器设计 (9)3.2 状态空间控制器设计 (14)3.3 LQR原理与PID原理的比较 (19)第四章控制算法的实物验证试验4.1 系统基本参数和特性 (20)4.2 PID控制器的实物试验 (22)4.3 LQR控制器的实物试验 (25)4.4 模糊控制器的实物试验 (27)4.5 三种控制策略性能的横向比较 (36)第一章绪论1.1 实验背景1. 1.1 实验来源实验基于固高科技有限公司GHP三自由度直升机控制实验系统,这是一个自动控制和航空航天实验系统。
该系统是研究直升机飞行控制技术的平台,它主要由电机、电机驱动器、位置编码器、运动控制器及接口板等元件组成。
系统可分为直升机实验本体、电控箱及由运动控制卡和PC机组成的控制平台等三大部分。
1.1.2 实验目的和意义该系统是一个典型的多输入多输出系统(MIMO),能把控制直升机飞行姿态和速度算法在平台上实验,用于实现各种控制算法验证。
例如PID、LQR、H∞和模糊控制等控制算法均可以平台上实验。
1.1.3 实验研究及分析本系统的特点为多输入/多输出、非线性、强交叉耦合性、传递函数和状态方程不易描述,为控制系统中较为复杂的被控对象。
虽然人们在飞行器方面进行过各种算法研究,但大多数研究只局限于仿真平台,仍未摆脱实验对象的理想化模式。
此系统不仅具备直升机动力系统和电子控制装置的原理特征,还具备实验性强、实验现象直观的特点。
飞行器总体设计报告•相关推荐飞行器总体设计报告飞机总体设计报告目录一、重量估算........................................................................................................................... . (2)机身重量........................................................................................................................... ............................ 2 机翼质量........................................................................................................................... ............................ 2 尾翼重量........................................................................................................................... ............................ 3 起落架重量 .......................................................................................................................... ......................... 4 动力装置重量........................................................................................................................... ..................... 4 系统和设备重量 .......................................................................................................................... .................. 4 使用项目重量........................................................................................................................... ..................... 4 有效载荷........................................................................................................................... ............................ 5 最大起飞重量........................................................................................................................... ..................... 5 二、性能评估........................................................................................................................... . (5)气动特性分析........................................................................................................................... ..................... 5 飞行性能分析........................................................................................................................... ..................... 5 商载航程特性........................................................................................................................... ..................... 5 起飞速度的计算 .......................................................................................................................... .................. 6 起飞滑跑距离计算........................................................................................................................... .............. 6 爬升距离........................................................................................................................... ............................ 6 起飞场长........................................................................................................................... ............................ 7 进场速度........................................................................................................................... ............................ 7 着陆距离........................................................................................................................... . (7)一、重量估算机身重量MFUSC2p(9.75?5.84Bf)?2LfBf?Hf)?1.5?(Bf?Hf)?20.79*0.58*(9.75?5.84*3.64)*[2*37.4/(3.64?3.8)?1.5]*(3.64?3.8) ^2?6727(Kg)Lf机身长度(m) Bf机身最大宽度(m)Hf机身最大高度(m)C2增压机身系数,客机取0.79P客舱内外压差,单位是巴(bar),典型值0.58FUS将C518客机数据代入得:M机翼质量按理想的基本结构重量、修正系数、机身影响系数三部分分别计算。
★优秀汇编★飞行器设计与工程专业实习飞行器设计与工程专业实习报告学院:专业:飞行器设计与工程学生姓名:杜青道学号: 14880121指导教师:杜晓峰职称:教授完成时间:2016年5月10日本范文适合所有飞行器设计与工程专业实习报告,首页不显示页码,正文部分的标题更改之后,在目录上右键->更新域,就会自动更新目录。
正文内容根据自己需要修改目录一、实习目的 (2)二、实习时间 (2)三、实习地点 (2)四、实习单位 (3)五、实习主要内容 (3)六、实习总结 (4)(1)实习体会 (5)(2)实习反思 (6)(3)实习心得 (7)七、致谢 (8)一、实习目的随着时代发展和社会进步,用人单位对飞行器设计与工程专业大学生的要求越来越高,对于即将毕业的飞行器设计与工程专业在校生而言,为了能更好的适应飞行器设计与工程专业严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入到社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,参加飞行器设计与工程专业毕业实习是必不可少的阶段。
通过飞行器设计与工程专业毕业实习,能够让我们学到了很多在飞行器设计与工程专业课堂上根本就学不到的知识,提高调查研究、文献检索和搜集资料的能力,提高飞行器设计与工程理论与实际相结合的能力,提高协同合作及组织工作的能力,同时也打开了视野,增长了见识。
只有把从书本上学到的飞行器设计与工程专业理论知识应用于实践中,才能真正掌握这门知识。
二、实习时间201×年02月01日~201×年03月15日(修改成自己飞行器设计与工程专业实习时间)三、实习地点杭州市滨江经济开发区江南大道(修改成自己飞行器设计与工程专业实习地点)四、实习单位杭州市振石教育集团(修改成自己飞行器设计与工程专业实习单位) 此处可以继续添加具体你飞行器设计与工程专业实习单位的详细介绍五、实习主要内容我很荣幸进入杭州市振石教育集团(修改成自己飞行器设计与工程专业实习单位)开展毕业实习。
飞行器设计与工程专业课程设计题目:弹翼结构总体设计组别:第四组哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院2011/11/19第一部分:设计要求要求设计某导弹弹翼,对地面固定目标进行打击,飞行高度距离地面50- 150米,巡航速度0.7Ma,有效射程1000公里。
参考数据:起飞质量:2.2t;翼展:2. 5m;弹体直径:0. 5m;弹长:6. 25m;要求:1.计算弹翼的各外形儿何参数;2.计算弹翼的各空气动力系数及压力中心;3.设计弹翼结构,并进行传力分析,得出受力图;4.对弹翼进行强度及稳定性校核,并设计连接件形式,进行简单的气动弹性计算。
第二部分:设计过程2. 1外形几何参数设计2.1.1总体布局形式确定根据给定导弹的飞行高度(50-150m)、速度(0. 7Ma)及射程(lOOOKm),确定该导弹为一种巡航导弹。
在此确定该导弹的气动布局形式为常规布局,升力面采用梯形翼面。
2.1.2升力系数确定设计条件中给定飞导弹巡航速度为0. 7Ma,由于每个飞行器在特定马赫数下会有一个最佳的升力系数,图2.1.1为马赫数与升力系数的关系,由此我们可以确定出在0.7Ma 条件下,飞行器升力系数为0. 75,此升力系数为导弹巡航状态下得升力系数。
图2.1.1为马赫数与升力系数的关系参考资料:/EFM/Introduction/Book02/03_05.aspx?v=0&p=0&d=0&k=Book02_03_052.1.3翼面积确定确定巡航状态下得升力系数之后,我们即可算得导弹的翼面积,根据升力公式:L = ^C L pV:S乂由巡航状态条件下,物体的重力与升力相等可知:L = mg故有翼面积:s= ----------------------------- 带入各数据:导弹质量2.2t,重力加速度取9. 8kg/m 3,空气密度P =1.225 kg/m 3,远场速度V=238m/s 9计算得:.mg _ 2200*9.8*C “叱 +*0.75*1.225*23* 2.1.4翼面几何特征确定(展孫比几、根梢比〃与后掠角力)得到翼面积之后,则可根据展弦比计算公式计算出展弦比:A = — = ------ = /.J S 0.84其中:/为翼展。
飞行器设计课程设计报告襟翼的常见结构襟翼主要分为前缘襟翼和后缘襟翼,前缘襟翼主要用于起降和大机动飞行的前缘机动襟翼。
常用的后缘襟翼有简单襟翼、单缝襟翼、双缝襟翼、三缝襟翼、富勒襟翼和吹气襟翼等。
襟翼结构主要有单梁、双梁和三梁与小间距多肋组合的结构,这种结构抗声疲劳能力强,被广泛应用。
襟翼载荷分析和建模——弯矩和剪力分析襟翼相当于机翼后缘的一个多支点梁。
作为机翼的一部分,它同样承受着剪力、弯矩和扭矩。
真实的襟翼上载荷是相当复杂的,在此不妨作如下简化:认为弯矩和剪力由襟翼主梁完全承担。
而扭矩则由襟翼截面闭室全部承担。
不妨把襟翼再进一步简化:认为它内部只有一根梁,那么:计算剪力和弯矩时,梁腹板将完全承担剪力部分,而上下缘条完全承担弯矩带来的正应力。
襟翼展长为3.6m ,合适的应该设置五个铰支点,在材料力学上来说就是有三度静不定,为了简化计算,本次采用三点铰支,将静不定度降为一度。
襟翼的运动方式为便于简便计算,选取固定铰链单缝襟翼作用在襟翼上的分布载荷现设单位面积气动载荷的峰值为p ,则气动分布载荷对整个襟翼的向上(z 轴负方向)的载荷为:})({0⎰⎰+⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+=ab bb dx b a a px a p dx x b pZp ba 2+-= 又,p ba R R R Z z z z 2321+-=++= 现在可以从材料力学的观点出发,分析襟翼这根“多支点梁”的内力——剪力和弯矩。
这是个一度静不定的梁:解除B 约束,得到静定的相当系统。
根据B 挠度为零这个位移条件,我们可以求出R 1z 、R 2z 、R 3z 的值:23632213zz R q q l R -⎪⎭⎫ ⎝⎛+=()2126875.00625.1q q l R Z -=由0221=*-+=∑span Z R R FZ z Z有z z Z R R l q q R 322112--*⎪⎭⎫⎝⎛+=分析襟翼的内力,画出剪力弯矩图: 这些将是选择腹板厚度和缘条宽度的依据。
实习报告:飞行器实习经历一、实习背景作为一名热衷于航空工程的学生,我一直在寻找一个能够提升自己实践能力和专业技能的机会。
在这个暑假,我终于有幸加入了一家知名的飞行器设计公司,进行了为期两个月的实习。
在这段时间里,我参与了飞行器的制造、测试和维护工作,收获颇丰。
二、实习内容1. 飞行器制造:实习期间,我参与了飞行器的组装和制造工作。
在导师的指导下,我学习了如何正确安装飞行器的各个部件,如发动机、翅膀、尾翼等。
此外,我还了解了飞行器材料的选择和加工工艺,掌握了飞行器结构设计的基本原则。
2. 飞行器测试:在飞行器制造完成后,我参与了飞行器的测试工作。
测试过程中,我负责监测飞行器的各项性能指标,如飞行高度、速度、稳定性等。
通过测试,我学会了如何评估飞行器的性能,并针对存在的问题进行调整和改进。
3. 飞行器维护:实习期间,我还负责了飞行器的日常维护工作。
这包括检查飞行器的各个部件是否正常,清理飞行器上的灰尘和杂质,以及更换损坏的零件。
通过维护工作,我熟悉了飞行器的运行原理和维护方法,提高了自己的故障排查能力。
三、实习收获1. 实践技能的提升:通过参与飞行器的制造、测试和维护工作,我将理论知识与实际操作相结合,提高了自己的实践技能。
同时,我也学会了如何使用各种工具和设备,为今后的学术研究和职业生涯奠定了基础。
2. 团队合作能力的培养:在实习过程中,我意识到团队合作的重要性。
与同事们一起解决问题、分享经验,使我更加懂得如何与他人沟通协作,提高了自己的团队协作能力。
3. 专业知识的拓展:实习期间,我深入了解了飞行器的各个部件和设计原理,拓展了自己的专业知识。
同时,我也对飞行器行业的发展趋势和前沿技术有了更为全面的了解。
4. 职业素养的提高:在实习过程中,我遵循公司的规章制度,尊重导师和同事,认真负责地完成每一项工作任务。
这使我更加明白职业素养的重要性,为今后的就业打下了基础。
四、实习总结通过这次实习,我不仅提高了自己的专业技能和实践能力,还学会了团队合作和职业素养。
2023年本科飞行器设计与工程专业实习报告2023年本科飞行器设计与工程专业实习报告实习单位:某航空科技有限公司实习时间:2021年7月-2021年8月一、实习内容作为一名飞行器设计与工程专业的本科生,我有幸通过学校实习安排来到某航空科技有限公司参加暑期实习。
在公司的一个月时间里,我主要参与了航空制导与控制系统的设计、实验室测试和技术文献的调研工作。
具体实习内容如下:1.航空制导与控制系统的设计在导师的指导下,我深入学习了控制理论和计算机控制系统的相关知识,并根据设计要求,使用Matlab 和Simulink软件进行了控制系统的模拟设计。
通过模拟仿真的方法,我深入理解了控制系统的组成和工作原理,并将理论知识应用到了实践中。
2.实验室测试在实验室中,我了解了航空器准静态力学特性测试的基本流程和方法,并参与了气动水洗净台的组装、校验和实验测试。
通过实验测试,我深入了解了航空器的气动特性和制造工艺,并对制造工艺和实验结果进行了改进和优化。
3.技术文献的调研在实习过程中,我积极了解了航空科技的最新发展动态,阅读了大量的技术文献和研究报告,并提出了自己的见解和想法。
通过读书与实践相结合的方式,我不断锻炼自己的综合分析能力和思考能力。
二、实习收获通过这一个月的实习,我不仅学到了大量的理论知识和技术实践经验,也学到了很多做一个优秀的工程师的素养和精神。
以下是我在实习中的主要收获:1.理论知识的提升:通过实践和探索,我深刻理解了控制系统、气动特性和制造工艺等方面的理论知识,并学会了将理论应用到实践中。
2.技术实践经验的积累:在实习中,我参与了气动水洗净台的组装与校验,控制系统的仿真设计和实验测试等工作。
通过这些工作,我积累了丰富的技术实践经验,提高了自己的操作技能。
3.团队协作的能力:在实习中,我所在的小组需要协同工作,相互帮助,迅速解决问题。
在团队协作的过程中,我也学会了如何相互配合,开展有效的工作。
4.综合素质的提高:通过实习,我更好的了解自己的优劣势和自己在未来应该继续加强的内容。
飞行器结构设计实验
一、实验目的
通过参观航天馆内的实物及模型结合课堂学习内容,加深对蜂窝夹层结构、陀螺副翼、舱段的结构形式、舱段承力元件等的理解。
二、实验内容
1、蜂窝夹层结构
图1 蜂窝夹层结构图2 蜂窝夹层结构局部放大图
夹芯层形似蜂窝的一种夹层结构,又称蜂窝夹层结构(见图1和图2)。
这种结构的夹芯层是由金属材料、玻璃纤维或复合材料制成的一系列六边形,四边形及其他形状的孔格,在夹芯层的上下两面再胶接(或钎焊)上较薄的表板。
早期使用的轻质巴萨木夹层不耐潮,抗腐性差,不耐火,人们遂把注意力转向金属蜂窝夹层。
1945年试制成最早的蜂窝夹层结构。
蜂窝结构比其他夹层结构具有更高的强度和刚度,与铆接结构相比,结构效率可提高15%~30%。
夹层的蜂窝孔格大小、高矮及其构成格子的薄片厚度等决定表板局部屈曲、孔格壁板屈曲的临界应力及夹层结构的保温性能。
这些尺寸的选择,一般要保证能够承受一定的去取载荷的前途下具有一定的保温性能。
蜂窝结构的受力分析与一般夹层结构相同。
在航空航天工业中,蜂窝结构常被用于制作各种壁板,用于翼面、舱面、舱盖、地板、发动机护罩、尾喷管、消音板、隔热板、卫星星体外壳、刚性太阳电池翼、抛物面天线、火箭推进剂贮箱箱底等。
2、陀螺副翼
图1 陀螺副翼结构
1— 安定面 2—盖板 3—风轮 4—螺钉 5—副翼 6—锁紧销 7—销套 8—止动件 9—卡箍 10—轴座 11、12—
上下板 13—转轴
图1是陀螺副翼。
它位于安定面的翼尖后缘,由上下板、风轮和转轴等组成。
工作原理:风轮轴被嵌在上下板的铜套座中,上下板由螺钉连接成一体。
平时锁紧销6插在销套7内,副翼被锁在中立位置。
导弹发射后,止动件8尾部的易熔材料被发动机燃气熔化,在弹簧作用下,锁紧销被拔出,陀螺副翼便被开锁。
图2 陀螺副翼工作原理 导弹在飞行过程中,受到气动力作用,风轮在气动力作用下作高速旋转,自转角速度为Ω ,方向如图2所示,相当于一陀螺转子。
由二自由度陀螺的进动性知0ω ⨯Ω=J M 进动。
当0ω ,方向为顺时针时,产生的进动力矩进动M 如图2所示。
进动M 使两个陀螺副翼反向偏转,从而形成操纵导弹的滚动力矩,使导弹逆时针旋转,
恢复到原来位置,保证导弹具有横向稳定性。
3、舱段的结构形式
常见的舱段结构有:硬壳式结构、半硬壳式结构、整体式结构、波纹板式结构、夹层结构、构架式结构。
根据受力形式不同,半硬壳式结构又可分为下列三种形式
(1) 梁式结构
Ω
进动
M 进动
Ω
图3 梁式结构
1— 蒙皮 2—梁 3—隔框
如图3所示。
这种结构纵向构件只有大梁,载荷主要由大梁承受,允许蒙皮失稳。
这种结构适用于有集中轴向力作用且有大开口的情况,缺点是蒙皮步参加受力,材料利用率不高,结构较重。
(2) 桁式结构
图4 桁式结构典型剖面
1— 蒙皮 2—桁条
如图4所示。
这种结构的纵向构件是行条,布置较密,能够提高蒙皮的临界应力,从而使蒙皮除了承受舱体的剪力和扭矩以外,还能与桁条一起承受舱体的轴向力和弯矩。
与梁式结构相比,这种结构的材料大部分分布在舱体剖面的最大高度上,当结构重量相同时,这种结构的弯曲和扭转刚度大。
缺点是舱体上不宜开大型舱口,因为大型舱口会切断较多的主要受力元件——桁条。
为了弥补由于开口引起的强度的削弱,开口处需要加强。
从而增加结构重量;另外,桁条剖面弱,不宜传递较大的纵向集中力。
适用于有均布轴压载荷作用且有小舱口的情况。
弹体的箱间段大多采用这种结构形式。
(3) 桁梁式结构
这种结构纵向构件除大梁外还有较多的桁条。
适用于有集中力且开口不很大的情况。
这种结构能充分发挥
2
典型剖面 1 2
3
各构件的承载能力,结构重量可大大减轻,不允许蒙皮失稳。
1.舱段承力元件
舱段的主要承力元件有蒙皮、桁条、梁、隔框等。
隔框是舱段的横向加强元件。
隔框可分为普通框、加强框、连接框三类。
(1)普通框
普通框只起支持蒙皮、桁条,维持舱段外形的作用,作用载荷较小,一般可用铝板材压制而成。
板材厚度按工艺要求确定时,强度往往有剩余,因此框缘上允许挖制穿越桁条的缺口。
(2)加强框
加强框除了维持弹体外形,其主要的功用是承受弹体的横向集中载荷。
它的构造可分为装配式和整体式两类。
装配式由框缘、腹板、加强件三部分装配而成,加强件用以直接承受横向集中力,以改善框的受力形式,腹板可以提高框的强度与刚度。
整体式加强框多用铸件或锻件机械加工而成。
(3)连接框
连接框实际上也是加强框,由于它用在弹身舱段间的连接部位,所以又称为连接框。
为了提高连接框在垂直平面方向的刚度,常用增加框缘剖面的尺寸,特别是加长沿弹身轴线方向的尺寸来实现。
三、实验收获
通过这次参观航天馆的实物模型,让我对飞行器结构有了一个感官的认识,实验过程中结合老师耐心的讲解,使得我们把实际和理论学习很好的结合起来。