摘要：为研究大载重农用无人机结构在各种工况下的变形和等效应力变化,并对不满足极限工况的结构进行优化,利用Ansys-Workbench中的Static Structural和Response Surface Optimization模块分别对无人机结构进行了静力学仿真和优化设计。在Static Structural模块中对模型进行空载、满载、极限工况下的静力学仿真,发现其机臂结构的强度可能不满足极限工况下的最大等效应力。因此,在此基础上利用Response Surface Optimization模块对机臂进行了基于响应面法的优化设计,通过LHS试验设计方法建立Kriging模型,最终得到全局最优解。实验结果表明:此解在极限工况下的最大变形较优化前减小44.9%,最大等效应力减小31.6%,满足结构材料的强度要求。此研究不仅为无人机的设计和优化提供了理论依据,而且为WorkBench优化设计方法在多旋翼无人机领域内的应用奠定了基础。

摘要：针对丘陵山区地带小区域农作物被田间蜗牛咬食且受地势地形影响不易使用农业机械进行田间植保作业的问题,设计了一种借助无人机进行消杀蜗牛的爆破式植保弹,弹体内可承载25kg左右颗粒状农药,通过无人机搭载进行作业。为实现此植保装置的精准有效作业,提出了一种控制策略,并通过Proteus软件仿真整个控制过程中信号的接收与发射,可实现植保弹的实时爆破控制。对植保弹的外形、爆破装置、爆破物质进行设计建模,最终用Ansys中的ls-dyna算法对被控后的植保弹进行爆破仿真分析得出:当植保弹在空中距离农作物5m,X轴方向初速度为2596、1557、1037m/s,Y轴方向初速度为3739、1560、470.4m/s时,由下落至爆破所需的时间得出植保弹爆破后对农作物的最大作业覆盖面积为21.16、66.93、336m^(2),可为后期植保弹的深入研究提供一定的理论基础。

摘要：针对六旋翼无人机螺旋桨相互影响产生力效耦合,对升力影响大,导致整机能耗高、效率低的问题,提出了一种基于CFD的六旋翼植保无人机力效耦合分析方法,并基于SolidWorks软件建立7个不同螺旋桨间距的六旋翼植保无人机三维模型。利用Fluent软件逐一进行仿真试验,得出各模型的总升力及力效耦合效率,探究了桨间距对无人机总升力、耦合特性、续航时间、压力分布和流场分布的影响,对无人机的结构布局提出了优化方案,并通过飞行试验验证了仿真结果的可靠性。试验表明:无人机桨间距262mm时为最佳布局,总升力为4380.7943N,力效耦合效率为96.83%,续航时间为18.75min,对多旋翼无人机的研发设计与结构布局优化具有实际意义。

摘要：在山地丘陵地带果树植保机飞行过程中,拥有对地形的全感知能力显得尤为重要,丘陵地带植保机作业过程中,地形起伏较大,需要植保机具有避障能力。基于激光雷达的无人机避障系统使用激光雷达作为主传感器,机载电脑融合IMU所给出的飞机状态量信息,综合评判飞行器所处的状态,通过对比和预测飞机状态实现对障碍物的躲避。