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公式计算帖(MATLAB)

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发表于 2016-11-19 23:20:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

%n(n/min),w=(rad/s),B(rad/s^2),T(N/mm),v(m/s),U(V),t(s),l(mm)

%Iz-惯性矩(mm^4),a-横宽mm,b-高长mm
%y-mm截面上每点到惯性轴中心的距离,S(mm^3)-静距,Ft(N)-剪力
%tmax(N/mm^2 | 1Mpa)-许用抗弯剪应力,D(mm)-大圆宽,d(mm)-小圆宽

%E-弹性模量(MPa) wrao(x)-扰度曲线(mm/mm) Osit(x)-转角曲线(°/mm)

 

 

 

首先风阻公式:

     f=0.5*Cp*p*S*V^2;

% f(N) ,Cp-空气阻力系数(1.1为平板,0.45为球体),p-空气密度(1.29kg/m^3) ,S-迎风面积(m^2),V-相对速度(m/s)

% 代入参数 :Cp=1.1;p=1.29;S=0.1^2;V=25;         f=9.8*5.8*10^(-3) 测试大体正确

 

转动惯量&角加速度:

Tmotor-Tforce=J*B;%T(N*m),J-转动惯量(kg*m^2)包括翼与马达转子,B-翼角加速度(rad/s^2)

%翼恒角加速度时,翼受翼的质量加速度力 与 风阻,在边界先用风阻载荷求出材料质量,叠加上一载荷继而求出整个翼所需扭矩。

%翼角加速度的确定:首先确定翼上扑与下扑相对频率,由通过计算上扑与下扑不同的翼面积的上升下降力与其马达确定,可以上扑时翼面积=0,但必须根据所设计马达与其减速器来确定最大上扑速度。也需要计算到达最大速度时的时间,优化马达。至少每周期速度变化量大于0!

 

马达:

U=kT*T+kn*n; %T扭矩,n转速,kT&kn特定马达系数

B(t)=(Tmotor-Tforce)/J;

Tforce=0.5*1.1*1.29*w^2*Ss;%Ss-翼面系数=int(dA*x^2,x,0,l)

Tmotor=(U-kn*n)/kT

各种积求出:同马达,电压U下,翼受风阻时,角度与时间关系   

可以得到电压U下到达多少角速度需要多少时间,模拟出翼加速,同理模拟翼减速,另一方向翼加速与减速。

 

杆载荷:

q=f(x);

T=int(q*(x-p),x,p,r);%Tm(p)

 

强度转换质量:

Iz=int(a*y^2,y,-b/2,b/2); % 空心方

S=int(a*y,y,y0,b/2); % 空心方 ,y0=0最大

Osit(x)=1/(E*Iz)*int(T(x),x)=Achangshu; % 转角曲线Osit(x) °/mm 求所需Achangshu

这里我用的是设定管厚度0.5 根据外载荷与管自身加速度载荷 求整根管的变化的半径,公式略...

 

 

 

 

 

 

附加我估算的载人扑翼机功率(没包括翼质量):

% 升力=2*int_force, 功率=2*p , 单下甩转速=2/3s=旋转一周1.5(s)
% 身长2(m) , 单翼长r(m) ,扭矩T(N*m)
f1=0.5*1.1*1.29*(2*pi/1.5)^2*int(2*x^2,x,0,4.4982);
int_force1=77*9.81;%N
T1=2548.3241; % (N*m)
w1=2*pi/1.5;%rad/s w=2*pi/T
h1=2;%m
r1=4.4982;%m
p1=1.0674e+04;% (瓦)   *2

 

f2=0.5*1.1*1.29*(2*pi/1.5)^2 * int(2*x^2,x,0,3.570237652557044);
int_force2=38.5*9.81;
T2=1011.3189058545045432274926480095;
w2=2*pi/1.5;
h2=2;
r2=3.570237652557044;
p2=4236.2;%w    *2

 

f3=0.5*1.1*1.29*(2*pi/1.5)^2*int(2*x^2,x,0,2.3469);
int_force3=10.935864156522944326891822080104*9.8;
T3=188.8330303256532583350566348418;
w=2*pi/1.5;%rad/s w=2*pi/T
h=2;%m
r=2.3469;
p=790.9819; % w   *2

 

 

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 楼主| 发表于 2016-11-19 23:31:47 | 只看该作者

正设计做只仅靠翼就能缓慢起飞的鸟(应该可以,估算过,但没包括关节的质量),再加上马达控制一个尾巴与长脖子,用的是stm32f4驱动,用Nvidia X1人工智能。可以再加个喷火的就爽了,哈哈。

主要参数:翼展800mm,身高266.7mm,1kg质量,2kg升力。通过翅膀改变身体前倾后仰。

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匿名  发表于 2016-11-20 00:01:24
顺便提一下未经许可请勿转载…
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匿名  发表于 2016-11-20 00:02:28
顺便提一下未经许可请勿转载…
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匿名  发表于 2016-11-20 19:03:26
能飞起来的话,载人就有希望啦!
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 楼主| 发表于 2016-11-22 22:21:00 | 只看该作者
我用碳纤方管0.5mm壁厚+聚乙烯膜设计模拟过应该是能的 而且负载1kg也可以往下调整许多…载人我觉得有两种思路:1.最大降低稳定水平飞行的最低速度,低速时水平升力不会提供很多,需要最大化每周期上升速度改变量(每周期上下甩的力转换速度变化量)。2.首先给足够初始速度,然后翼往身后做推进功,这也需要特殊的翼模型。
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 楼主| 发表于 2016-11-22 22:27:30 | 只看该作者
最终 最简单又省功率的就是身后加个螺旋桨∠( ? 」∠)_ 就是吵了点…
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 楼主| 发表于 2016-11-22 22:33:25 | 只看该作者
不过倒是想做个一堆超小马达做成的飞行器,可能超省功率
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 楼主| 发表于 2016-11-22 23:00:30 | 只看该作者
或者在翅膀下面放上无数小马达…不错能飞了…
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