平面折展变形翼机构运动学与动力学分析doi:10.3969/j.issn.1674-7100.2023.02.011收稿日期:2023-02-11基金项目:国家自然科学(企业发展联合)基金资助重点项目(U20B2028);湖南工业大学研究生科研创新基金资助项目(CX2216)作者简介:胡美娟(1995-),女,陕西咸阳人,湖南工业大学硕士生,主要研究方向为机构学与机械动力学,E-mail:humeijuan1113@126.com通信作者:姚齐水(1967-),男,湖南醴陵人,湖南工业大学教授,博士,硕士生导师,主要从事机构学与机械动力学研究,E-mail:yaoqishui@126.com胡美娟1王晓鹏2唐嘉昌1姚齐水11.湖南工业大学机械工程学院湖南株洲4120072.中国运载火箭技术研究院北京100076摘要:平面折展变形翼机构是一种可兼顾高低速工况的变形翼机构,该机构可实现翼弦、后掠角和机翼面积的变化。基于平面折展变形翼单元机构的结构组成,采用复数矢量法对单元机构进行运动学建模,采用达朗贝尔原理对单元机构进行动力学建模。采用Matlab软件对机构的动力学模型进行数值计算,并绘制机构所需的速度、加速度、平衡力的变化曲线。将数值计算结果与Adams仿真结果进行对比分析。研究结果表明:运用达朗贝尔原理对平面折展变形翼机构的单元模块进行动力学分析,可以得到机构在变形情况下的运动副约束反力和平衡力。通过对比理论计算和仿真分析结果,验证了平面折展变形翼机构动力学模型的正确性,可为该机构动力学特性的深入研究提供理论参考。关键词:平面折展变形翼;运动学;动力学;达朗贝尔原理中图分类号:V224;TB301.2文献标志码:A文章编号:1674-7100(2023)02-0094-07引文格式:胡美娟,王晓鹏,唐嘉昌,等.平面折展变形翼机构运动学与动力学分析[J].包装学报,2023,15(2):94-100.2023年第15卷第2期Vol.15No.2Mar.2023包装学报PACKAGINGJOURNAL021研究背景现代飞行器需要具有更大的飞行空域和速域,能够高低空、高低速兼顾。飞行器的机翼、尾翼需要根据不同的飞行速域和大气条件进行变形,以最佳的气动外形来适应复杂的飞行任务[1]。因此,设计一种通过改变自身外形来适应不同飞行环境的变形翼机构,具有重要的研究意义和应用价值[2]。变形翼具有多种不同的变形方式,主要分为以下4种:变弯度机翼、变掠角机翼、变展长机翼、变弦长机翼。变弯度机翼主要包括机翼弦向弯曲变形和机翼展向弯曲变形。机翼弦向弯曲变形影响机翼表面的流动分离特性以及翼型效率;机翼展向弯曲变形影响机翼翼尖失速以及展向升力分布[...