某高载荷大后掠无人机复合材料机翼结构设计与试验验证

摘要

作为无人机上关键部件,机翼的结构设计对无人机的可靠性具有重要影响.针对某型高速、大机动无人机的承力要求,本文设计了一款相对厚度小、后掠角大、承载高的单闭室矩形梁式复合材料机翼,在ANSYS中建立了机翼的有限元模型,并采用von?Mises准则和Tsai?Wu准则分别对机翼中金属和复合材料结构进行了强度校核,同时利用地面静力试验对机翼的设计承载能力和有限元模型的准确性进行了试验验证.结果表明,有限元仿真结果与试验结果吻合度高,位移与应变误差均在允许范围之内.单闭室矩形梁式复合材料机翼具有工艺性好、承载能力强的特点,强度、刚度、有效载荷与机翼质量之比都超出了传统的无人机机翼,可以为未来更高性能复合材料机翼的设计提供参考.