复合材料铺层方向对扑翼动力与静力性能的影响  

Effect of Fiber Orientation Angle in Composites Materials on Mechanical Properties of Flapping Wing Model

作　　者：石建[1] 余春锦[1] Saiaf bin Rayhan 董成[1] 宋敦科 

机构地区：[1]南昌航空大学飞行器工程学院,江西南昌330000

出　　处：《机械研究与应用》2017年第4期11-14,共4页Mechanical Research & Application

基　　金：江西省教育厅基金:适用于侦查罪犯的扑翼飞行器的研制(编号:GJJ12412);南昌航空大学博士研究基金:仿昆虫翼结构的扑翼飞行器飞行应力研究(编号:EA201606045)

摘　　要：利用Solid Works Simulation和ANSYS APDL对同一实例进行模态分析,验证了ANSYS的准确性和可靠性。在ANSYS中建立了仿生扑翼复合材料模型,分别进行模态和静力分析,探索复合材料不同铺层角度(0°,90°,45°和-45°)对仿生扑翼模型前三阶自然频率和最大应力的影响。在单、双层板中不同铺层角的组合中,得出了前三阶自然频率各自对应的最大和最小固有频率值。在单层板的四个铺层角度中,90°时可得到最小的等效应力和最小的结构变形,最大应力区域集中于前缘梁中部,因此拥有最好的结构性能,为复合材料机翼的优化提供了方法和依据。The SolidWorks Simulation and ANSYS APDL were used to analyze the same example, the accuracy and reliabilityof ANSYS was verified. The composite model of bionic flapping wing in ANSYS was established to explore the effect of differ-ent fiber orientation angle on natural frequency of the model. The static analysis results show that among the four orientationangles （0, 90, 45 and -45 degree） of composite fiber, using 90 degree can get the least stress and deformation, the maxstress zone is the nearest to the middle of front beam. So using 90 degree fiber orientation has the best structural performance.The research could provide the method and basis for the optimization of composite wing.

关 键 词：复合材料 铺层 仿生翼 有限元法 

分 类 号：V214[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]