CN207157492U - 一种太阳能无人机机翼振动抑制结构 - Google Patents
一种太阳能无人机机翼振动抑制结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207157492U CN207157492U CN201720864263.6U CN201720864263U CN207157492U CN 207157492 U CN207157492 U CN 207157492U CN 201720864263 U CN201720864263 U CN 201720864263U CN 207157492 U CN207157492 U CN 207157492U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned plane
- layer
- wing flutter
- suppresses structure
- plane wing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种太阳能无人机机翼振动抑制结构，包括无人机机翼，在所述机翼表面依次粘接有橡胶层和约束层，其中，所述约束层是由框架约束的多片弯曲连接的钛合金薄片形成，在橡胶层与机翼表面之间粘接设置有一层SiC/C纤维。本实用新型结构紧凑，阻尼特性好、可靠性高，且对中性较好，不但可以对无人机机翼振动抑制，还可以应用于航天相关器件以及其它精密器械的减振需求。
Description
技术领域
本实用新型属于结构振动控制技术领域，具体涉及一种太阳能无人机机翼振动抑制结构，能对大展弦比太阳能无人机结构的振动进行抑制。
背景技术
由于平流层空间特殊的环境特点，使得平流层太阳能无人机在情报收集、环境监测、通信保障和高分辨率对地侦察等方面具有自身独特的优势，当前，世界各国都在不惜重金、不遗余力的争夺这一全新的领域，并已成功研制了多款实验平台，取得了良好经济、军事效益。近年来，高空长航时太阳能无人机更是取得了突破性的进展，为了追求高升阻比，此类无人机机翼大多数采用大展弦比布局形式，并普遍使用轻质、高比强度和高比刚度的复合材料结构。
目前，国内对于平流层大展弦比无人机的研究起步较晚，在理论研究和实际工程应用上与国外先进技术有一定差距，考虑到此类飞行器的军事涉密性，国外文献大多没有公开其核心部分，大部分都是以专利形式存在，难以直接借鉴。而且国内对于大展弦比复合材料机翼的结构设计主要集中在静力学分析上，对相关的动力学分析研究比较少。事实上，无论是在装卸、运输还是在发射、飞行的过程中，飞行器都可能产生强烈的振动与噪声，如果设计不合理，振动会引起飞行器或内部设备的共振，导致出现颤振、动力发散等不稳定现象，使仪器受到过大的振幅而损坏，或者使结构因动应力过大而破坏。对于平流层太阳能无人机来说，其机翼由于自身所具有的跨度大、质量轻、刚度低等特殊性，本身结构非常的柔软，当无人机在高空飞行时，在气动载荷的作用下，会产生很大的上翘和扭转变形，而这种结构的变形又对气动载荷的重新分布和整机性能有较大影响，形成气动/结构耦合现象，导致机翼的自然频率和气动弹性特性都会发生明显变化，由于平流层空间空气稀薄，大气阻尼小，任意一个微小的扰动都极易激起结构的振动，加之内部结构的运转和噪声激励也不可避免的会产生扰动，振动一旦激起，就难以自行衰减，因此，对大展弦比机翼进行结构动力学分析显得十分必要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能无人机机翼振动抑制结构，能对大展弦比太阳能无人机结构的振动进行抑制。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种太阳能无人机机翼振动抑制结构，包括无人机机翼，在所述机翼表面依次粘接有橡胶层和约束层，其中，所述约束层是由框架约束的多片弯曲连接的钛合金薄片形成，在橡胶层与机翼表面之间粘接设置有一层SiC/C纤维。
方案进一步是：所述框架包括多个圆形或矩形的封闭壳体，封闭壳体水平相互连接排列。
方案进一步是：所述钛合金薄片弯曲连接是在封闭壳体中上下抛物线形状的弯曲的钛合金薄片头端和尾端反向弯曲串联连接。
方案进一步是：所述约束层的厚度是2mm，所述橡胶层的厚度是1mm，所述SiC/C纤维层的厚度是2mm。
方案进一步是：所述粘接是一种采用环氧树脂胶水粘接的方式的粘接。
本实用新型结构紧凑，阻尼特性好、可靠性高，且对中性较好，不但可以对无人机机翼振动抑制，还可以应用于航天相关器件以及其它精密器械的减振需求。
其优点在于：
1）可以通过改变钛合金薄片尺寸来调阻尼力的大小，从而阻尼系数可以在很大的范围内设定，并且可设定在最佳值。
2）由于阻尼材料以及钛合金薄片的物理特性几十年是不会发生大的变化的，因此阻尼系数的时间稳定性很好，可以实现几十年不变，从而保证了这种振动抑制装置的最佳减振效果长期保持不变。
3）无需外界能源，就可以实现较大的阻尼比，从而避免由于不方便或不能保证可靠供电而给阻尼器使用造成的障碍。
4）结构简单、易制造。由于稳定性好，又无需复杂的传动机构，故而几乎不需要保养。与传统的液压阻尼器相比，在工作过程中不需要粘性介质、密封部件以及定期的维护，节省了很多资源。
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
图 1本实用新型结构示意图。
具体实施方式
一种太阳能无人机机翼振动抑制结构，如图1所示，包括无人机机翼1，在所述机翼表面依次粘接有橡胶层2和约束层3，其中，所述约束层是由框架约束的多片弯曲连接的钛合金薄片4形成，在橡胶层与机翼表面之间粘接设置有一层SiC/C纤维（碳-碳化硅陶瓷基复合材料纤维）5；SiC/C是以碳化硅和石油焦粉为原料，70%水-30%乙醇溶液为分散介质，通过电泳沉积工艺制备了碳化硅-石油焦双组分多孔陶瓷生坯。
实施例中：所述框架是由壁厚为0.1 mm的多个圆形或矩形的封闭壳体301水平相互连接排列组成。它可以是由相互独立的封闭壳体相互粘接组成，也可以是在上下两张板中通过隔断组成。其中：所述钛合金薄片的厚度是0.1 mm，所述钛合金薄片弯曲连接是在封闭壳体中上下抛物线形状的弯曲的钛合金薄片头端和尾端反向弯曲串联连接。此结构钛合金薄片具有弹性可以吸收设备表面的震动。
其中：所述约束层的厚度是2mm，所述橡胶层的厚度是1mm，所述SiC/C纤维层的厚度是2mm。其中的所述粘接是一种采用环氧树脂胶水粘接的方式的粘接。
实施例中，当大展弦比太阳能无人机机翼由于激励或干扰而发生振动时，其带动约束层和阻尼层共同产生挠曲变形。阻尼层发生拉伸变形的过程中，内部分子发生挤压变形以及强烈的摩擦，将基体的能量通过耗能散热的方式快速消耗，使基体在较短的时间内停止振动。约束层的使用还会迫使阻尼层在发生拉伸变形的同时还将产生剪切变形，增加阻尼层内部的摩擦，增强其耗能效果，使基体更加快速地稳定下来。体的振动在通常情况下属于简谐振动，因此阻尼层内部产生交变应力，由于阻尼层高分子材料的特性，其应变通常会滞后于应力一个特定的相位角，此现象称为阻尼材料的滞后效应，而高分子材料特别是聚合物的这种拉伸—收缩循环变形均需要克服材料内部摩擦，从而消耗掉相当一部分能量。
虽然上述描述了本实施例，但是应当理解，本实用新型并不限于所述示例性实施例或结构。相反，本实用新型旨在包含不同的修改和等效的配置。另外，虽然示例性实施例的各种元件以示例性的不同组合与配置来显示，但是包括更多、更少或单一元件的其它组合和配置同样是在本实用新型的精神和范围内。
Claims (5)
1.一种太阳能无人机机翼振动抑制结构，包括无人机机翼，在所述机翼表面依次粘接有橡胶层和约束层，其特征在于，所述约束层是由框架约束的多片弯曲连接的钛合金薄片形成，在橡胶层与机翼表面之间粘接设置有一层SiC/C纤维。
2.根据权利要求1所述的机翼振动抑制结构，其特征在于，所述框架包括多个圆形或矩形的封闭壳体，封闭壳体水平相互连接排列。
3.根据权利要求2所述的机翼振动抑制结构，其特征在于，所述钛合金薄片弯曲连接是在封闭壳体中上下抛物线形状的弯曲的钛合金薄片头端和尾端反向弯曲串联连接。
4.根据权利要求1所述的机翼振动抑制结构，其特征在于，所述约束层的厚度是2mm，所述橡胶层的厚度是1mm，所述SiC/C纤维层的厚度是2mm。
5.根据权利要求1所述的机翼振动抑制结构，其特征在于，所述粘接是一种采用环氧树脂胶水粘接方式的粘接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720864263.6U CN207157492U (zh) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 一种太阳能无人机机翼振动抑制结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720864263.6U CN207157492U (zh) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 一种太阳能无人机机翼振动抑制结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207157492U true CN207157492U (zh) | 2018-03-30 |
Family
ID=61712940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720864263.6U Expired - Fee Related CN207157492U (zh) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 一种太阳能无人机机翼振动抑制结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207157492U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111100589A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-05 | 厦门天源欧瑞科技有限公司 | 一种胶水及其制备方法及无人机机壳制备方法 |
-
2017
- 2017-07-17 CN CN201720864263.6U patent/CN207157492U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111100589A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-05 | 厦门天源欧瑞科技有限公司 | 一种胶水及其制备方法及无人机机壳制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108346421B (zh) | 一种内置微穿孔板的蜂窝夹层吸声结构 | |
| CN101334993B (zh) | 一种基于网络结构的吸声复合材料及其制备方法 | |
| CN103872946B (zh) | 线性多自由度低频振动能量采集器拾振结构 | |
| CN207157492U (zh) | 一种太阳能无人机机翼振动抑制结构 | |
| CN104670492B (zh) | 一种直升机桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器 | |
| CN112213061B (zh) | 一种用于直升机振动主动控制系统的多向激励装置及系统 | |
| CN206600242U (zh) | 风机减震型屋顶塔架及风力发电设备 | |
| CN102717899B (zh) | 金星探测器 | |
| CN102409604A (zh) | 桥梁结构吊杆减振防护装置 | |
| CN106053011B (zh) | 带刚度可调节u型弹簧片的圆管输电塔气弹性模型 | |
| Zhou et al. | Vortex-induced vibrational tristable energy harvester: Design and experiments | |
| CN210290569U (zh) | 一种含有柔性铰链的多韧带手性结构 | |
| CN107061178A (zh) | 风机减震型屋顶塔架及风力发电设备 | |
| CN202258383U (zh) | 一种聚氨酯泡沫角锥吸波材料 | |
| CN116834390A (zh) | 一种宽低频吸声减振覆盖层结构及设计方法 | |
| Wang et al. | Investigation of hybridized bluff bodies for flow-induced vibration energy harvesting | |
| CN203974161U (zh) | 一种纤维增强泡沫梯度隔热减振层合板 | |
| CN206524785U (zh) | 一种采集高楼振动能的压电能量采集器 | |
| CN206346327U (zh) | 一种阻尼复合隔声板 | |
| CN112594314B (zh) | 一种基于阵列板弹簧和约束阻尼结构的减振器 | |
| CN101629868B (zh) | 一种剪切流传感器 | |
| CN207161587U (zh) | 一种基于磁场反作用力的振动抑制板结构 | |
| Qiao et al. | Modeling smart structure of wind turbine blade | |
| CN110406194A (zh) | 阻尼减震式增强型碳纤维复合材料及碳纤维螺旋桨叶 | |
| CN111396500A (zh) | 一种精密平台主动抑振的驱动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180330 Termination date: 20200717 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |