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大賽作品詳情

作品名稱：一種仿生撲翼飛行器
學校名稱：上海工程技術大學
參賽隊伍：即刻起飛
隊伍編號：200588
參賽學生：張庚瑀
指導老師：史海川
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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詳細說明

仿生撲翼飛行器是一種模仿昆蟲、鳥類以及蝙蝠撲翼飛行的一種仿生機器。它不同于現有已廣泛應用的的固定翼飛行器。固定翼飛行器具有所需飛行速度過高，續航能力弱，需要跑道起降難以實現緊急迫降的缺點，對比固定翼飛行器的這些缺點，仿生撲翼飛行器具有明顯的優勢。它可以實現無需跑道的垂直降落，并且具有比固定翼飛機更高的效率，從而能夠擁有較長的續航能力，同時它能夠實現低速飛行從而能夠減小噪音，增強了隱蔽性。因此仿生撲翼機的研究對航空技術、生物驅趕防治的發展具有十分重要的意義。本文主要研究的內容如下：

首先，以研究鳥類的飛行為研究重點，分析鳥類的運動方式和翅膀在飛行過程中的主動形變，從而分析出鳥類在撲動翅膀上升或下降過程中受到阻力的不同，建立實現升力的理論基礎。進而分析鳥類在升空后翅膀的不同運動方式，建立實現推動力的理論基礎。之后在分析了現有撲翼機的缺點的基礎上，設計更輕便，結構強度更高的仿生撲翼機結構。使用SOLIDWORK初步建立撲翼機的各部分結構，在將各部分結構裝配完成后使用SOLIDWORK進行有限元分析，確保機構的強度符合要求。在此基礎上使用ANSYS和MATLAB進行氣動力分析，選擇升力較大的翼平面形狀和結構，選定合適的翅根弦長。根據氣動力分析判斷飛行器重量的升力均值，為之后的選定材料限定合理的參考。最后在選擇合適的材料后，進行試飛。

該撲翼機建立了較為完整的模型，同時在可行性方面的分析數據較為完善，分析了不同部位的受力情況，同時分析出了滿足起飛條件的升力。本文中的氣動力分析和有限元分析有助于設計更好的撲翼機結構，因此本文具有一定的實踐及理論意義。

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