1、智能變形機(jī)翼已然成為當(dāng)今國際研究的熱門課題之一,而智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼作為其中一個(gè)重要的分支,國外也已完成了大量的工作,而國內(nèi)對(duì)于智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼的研究較少,還沒有人能夠提出一種較為可行的智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼結(jié)構(gòu),本文力求在此方面展開突破,提出了以壓電纖維復(fù)合材料作為驅(qū)動(dòng)器、以負(fù)泊松比蜂窩作為氣動(dòng)荷載支撐結(jié)構(gòu)、配以柔性蒙皮保持其氣動(dòng)外形的智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼結(jié)構(gòu)。
　　橢圓翼型具有相同的前后緣曲率半徑,有別于常規(guī)翼型。本文設(shè)計(jì)了一種最大相對(duì)厚度為10.74％

2、和最大彎度為1.59%均在50%弦長處的橢圓翼型,對(duì)其進(jìn)行低速氣動(dòng)特性分析,設(shè)定雷諾數(shù)為420000,得到其升阻力特性,對(duì)比常用翼型可知,同樣的攻角下此橢圓翼型的升力系數(shù)較小、阻力系數(shù)較大。
　　第二部分內(nèi)容是智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼骨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并采用8片壓電纖維復(fù)合材料按照順序分別粘貼于骨架結(jié)構(gòu)中間的支撐板上,這樣便得到了壓電纖維復(fù)合材料智能結(jié)構(gòu),對(duì)其扭轉(zhuǎn)能力進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定。得知其在1500V的最大操作電壓下的最大扭轉(zhuǎn)角度約為9.3°。

3、
　　第三部分內(nèi)容則是針對(duì)負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)展開,取其胞元進(jìn)行面內(nèi)變形理論分析,得到了胞元幾何參數(shù)與蜂窩力學(xué)性能之間的關(guān)系。設(shè)定泊松比為-1進(jìn)行蜂窩的制備,采用芳綸紙和環(huán)氧樹脂作為原材料,所制作的芳綸紙-環(huán)氧樹脂層合薄膜的彈性模量約為978.61MPa,拉伸強(qiáng)度為28.93MPa,試驗(yàn)得到的蜂窩泊松比為-0.9551,與設(shè)計(jì)值-1相差4.49%,并由平壓試驗(yàn)得到其平壓強(qiáng)度為0.424MPa,完全可以滿足翼型低速氣動(dòng)特性壓強(qiáng)分布的要求

4、。
　　最后一部分內(nèi)容是將壓電纖維復(fù)合材料(MFC)智能結(jié)構(gòu)、負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)以及柔性蒙皮進(jìn)行集成得到智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼。設(shè)定柔性蒙皮彈性模量很小,對(duì)于扭轉(zhuǎn)機(jī)翼的扭轉(zhuǎn)動(dòng)作不產(chǎn)生阻滯效應(yīng)。理想柔性蒙皮情況下可扭轉(zhuǎn)機(jī)翼的最大扭轉(zhuǎn)角可以達(dá)到約8.9°,增加MFC組可以實(shí)現(xiàn)可扭轉(zhuǎn)機(jī)翼扭轉(zhuǎn)角度的累加,且在遠(yuǎn)離約束端的情況下,每增加一組MFC,機(jī)翼扭轉(zhuǎn)角增加約為2.2°。然后以聚乙烯(PE)膜作為柔性蒙皮制作智能扭轉(zhuǎn)機(jī)翼,可扭轉(zhuǎn)機(jī)翼最大扭轉(zhuǎn)角度達(dá)到