无人机关键承力框的力学分析及优化设计

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1、⑧论文作者签名：銎超聋指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：1，玳勺拍浙江大学研究生学位论文独创性声明I嗍剐必本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者躲冬蘑磷签字吼谢年之月z7

2、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解澎婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝’江态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位敝作者虢夺高矸签字日期．洲年之月1日导师签名：呷扒曳母签字日期：矽(毕Z)月刃日浙江大学硕士学位论文致谢本文是在导师陶伟明教授的悉心指导下完成的，两年多来，陶老师不仅在学习和生活中给与了极大的帮助和指导，老师严谨的学术作风、宽

3、厚谦逊的为人，更是言传身教的影响我、启发我，让我更进一步的成长。在论文完成之际，诚挚的向导师表示感谢，衷心祝愿陶老师身体健康、工作顺利、家庭幸福、万事如意。感谢学院吴丹青老师、谢红梅老师、戴志潜老师，研究所王双连老师、王惠明老师、周引秘书，在学生工作中得到他们的很多帮助和热心指导，让我能够在各方面综合发展，不断提高自己。感谢实验室同学张绍云、刘鹏辉、郦科、周武、卢微然，同门卢富德、杨兴旺师兄、张佳敏、储火、章城骏、刘雄建等师弟以及曾经帮助过我现在已经毕业的钱治宏、薛国宏、李正伟、毛慧娜等师兄师姐，在论文完成过程及前期学习中，和

4、他们一起互相探讨、互相学习，得到了许多学长的指导，也学到了很多。感谢室友李新康、李起阳，以及研究所的其他同学，与他们两年多的同窗生活丰富多彩，生活中互相帮助，这也将是我一生的记忆。感谢父母及家人在我多年求学路程中的支持、关心和照顾，衷心祝福家人幸福、身体健康。最后祝愿各位老师、同学工作顺利、幸福安康!II杜启祥2013年01月于浙大求是园浙江大学硕士学位论文摘要无人机的发射、回收系统是无人机系统的重要组成部分，无人机的轻质化是无人机发展的重要趋势。本文在采用有限元法对无人机发射、回收等工况下局部结构的强度进行力学分析的基础上，

5、对无人机前后主要承力隔框进行了拓扑优化，以期达到无人机的轻质化要求。首先对无人机的发展历程及无人机发射、回收过程进行了介绍，对国内外在结构优化方面的最新进展进行了陈述，并对有限元分析和优化技术的基本思路进行了阐述。采用有限元软件对无人机发射和伞降回收工况下的前伞框、后伞框(火箭推力框)进行了有限元静力和动力分析，通过静力和动力结果的对比，说明结果表明，无人机除部分部件需要局部加强重新设计外，能够满足各种工况下的强度要求和其他性能要求。静力和动力分析结果的一致性表明结构静力模拟实验可以满足结构强度的校核要求。最后为了能够进一步完

6、善关键部件的结构，对涉及多工况载荷作用下的无人机主要承力框，基于变密度法，利用OptiStmct软件对主要承力框进行拓扑优化，得到了较为理想的拓扑结构。通过对前后隔框优化前后的有限元分析结果进行对比，可以看出在满足强度要求的条件下，质量大大减小，从而达到了无人机的轻质化要求。关键词：无人机；有限元法；强度；拓扑优化；Hyperworl【s；隔框III浙江大学硕士学位论文AbstraetAbstractLaunchaIldrecove巧systemsarekeypansoft11eUmnarmedAerialV色llicle(U

7、AV)．Ligh帆eightisdeVeloping打endofUAv．OnmebasisofmechaIlicala11alysisusingFEM(finiteelementaIlalysis)，tlle抓icleaccomplishestlletop0109yoptilIlizationof舶ntandrearbulkheadsduringtlleUAVlalmch觚drecoVeD，conditions．Firstly，theanicleintroducesUAVdeVelopmentprocess，launchand

8、recoVer)，conditions，aswellastllelatestdeVelopmentsin蛐nJcn’!aloptimizationstatementsathomea11dabroad，follo、vedbyabriefexpositionof恤baSicide