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针对无人机桨叶旋转惯性下的振动特性研究

申报人:邓小伟 申报日期:2022-03-02

基本情况

第二十五期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
针对无人机桨叶旋转惯性下的振动特性研究
创新训练项目
工学
力学类
创新类
船舶海洋与建筑工程学院
邓小伟
指导教师
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1、环形燃料组件(混合格架)力学试验验证     核电类项目   120万

2、CJ-2000AX可调静叶调节机构图像测量研究     航空发动机类项目   200万

3、易折易碎杆塔偏移、风压及易折性试验验证      航空用灯柱性能验证类项目  5.5万

4、旋转体振动模态特性实验测量方法研究    决策咨询类课题   2万

1、将对学生配备必要的实验测量设备,包括3D高速图像测量系统,数字图像处理分析软件,可调速无人机螺旋桨叶

2、提供必要的理论及实验技术支持,帮助学生快速掌握相关知识背景

3、辅助学生完成研究内容的总结,帮助完成成果总结、论文撰写发表等

旋转体结构是工业和生活中常见的机械结构,这类旋转体结构在运行过程中其结构振动尤其是旋转偏心所造成的摆振、扭振以及偏振等,会造成结构本身的磨损、疲劳损伤以及环境噪声等。由于旋转体结构在旋转过程中由于旋转惯性的影响,其振动及模态特性会随着转速而发生变化,也就需要分析和研究其在旋转过程中的振动及模态特性的变化情况及相关规律。无人机桨叶是常见的旋转体结构,其在运行中会在特定转速下会出现明显的振动响应,而这些振动响应会显著影响无人机的运行和姿态的控制,为此深入的分析和探究无人机桨叶在旋转过程中的振动特性变化显得尤为必要。

目前在振动特性测量技术上,要实现旋转体结构在旋转过程中的振动特性测试十分困难。传统的测量方式需要在测量对象上安装传感器,而传感器本身的质量会对结构的旋转惯性造成影响,产生附加的旋转惯量。同时传感器本身会破坏结构的旋转对称性,造成偏振等现象,严重情况下会破坏结构本身。为此,寻找新的合适旋转结构的振动特性测量方法,并以此方法深入探究旋转惯性对结构振动特性的影响有着重大的工程实践意义。

该课题需要学生在了解旋转体振动特性相关知识背景的基础上就无人机桨叶这一具体对象进行理论及实验研究,探究这类旋转体机构在旋转过程中由于旋转惯性而产生的振动特性影响情况及规律,给出具体的变化趋势分析结论,为工程实践提供必要的参考依据。


  

选题成员

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指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 邓小伟 登录状态下查看 船舶海洋与建筑工程学院 第一指导教师

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