一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法与流程

文档序号:14686175发布日期:2018-06-14 23:41阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法,其特征在于:

以具有良好低速滑行能力的鸮为母本,采用三维扫描、曲线拟合等完成缝翼剖面曲线的设计,具体步骤如下:

(1)确定鸮翼的飞行姿态

采用高速摄像机来跟踪拍摄鸮的定点飞行,以此来分析其翅膀的变化规律,从而将其降落前的滑翔作为采样用的飞行姿态;

(2)去除扭转,对固定的鸮翼进行扫描

对鸮翼进行一定扭转来消除相对转角,同时鸮翼的前缘垂直于飞行方向,然后将调整过的鸮翼固定在平板上,并利用三维扫描设备进行扫描;

(3)删除三维扫描中有羽毛翘曲产生的奇异点,同时去掉翼尖附近的弦长过小的几何结构,提取鸮翼的三维几何结构;

(4)对扫面后的三维模型进行剖分

针对从小翼羽的翼尖到鸮翼的翼根的这段翼展,来提取相应的翼型;由于鸮翼表面羽毛分布不均,导致表面的粗糙度很大,因此沿展向等距提取多个剖面,以便提炼后得到的翼型能更好地接近自然鸮翼的剖面,并对其进行光顺化处理;

(5)提取展向剖面的弯度和最大厚度,并对其拟合,进而对其进行平均化;

(6)利用翼型分布公式,构建仿生翼型;

(7)基于仿生翼型构建仿生缝翼。

2.如权利要求1所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法,其特征在于:

该方法还包括步骤(8)测量应用仿生结构前后的力学参数,并剖析其改变的原因;步骤(9)显示仿生结构的流场,并分析其在流场中的作用。

3.如权利要求1或2所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法,其特征在于:

其中步骤(4)是通过沿展向等距提取2-200个剖面,进行光顺化处理。

4.如权利要求3所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法,其特征在于:

其中步骤(5)是先对步骤(4)中提取的2-200个剖面的弯度和最大厚度进行拟合,而后对其进行平均化。

5.如权利要求3所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼翼型的设计方法,其特征在于:

其中步骤(6)是将步骤(5)提取的弯度和最大厚度的平均值分别带入到Birnbaum-Glauert中弧线分布公式和厚度分布公式,然后将中弧线和厚度的分布带入剖面\t的上下翼面曲线分布公式中,构建出仿生翼型。

6.如权利要求1或2所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼翼型的设计方法,其特征在于:

其中步骤(7)是利用小翼羽的下表面曲线在步骤(6)的翼型的基础上进行剖分,得到小翼羽的剖面,从而构建出相对于仿生翼型弦长的仿生缝翼。

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