力学分析报告（精选4篇）

力学分析报告 篇1

[摘要]大学物理力学中涉及许多复杂的数值计算问题，例如非线性问题，对其手工求解较为复杂，而matlab语言正是处理非线性问题的很好工具，既能进行数值求解，又能绘制有关曲线，非常方便实用。另外，利用其可减少工作量，节约时间，加深理解，同样可以培养应用能力。

[关键词]力学 重力场 阻尼振动 matlab语言 图形绘制

一、问题的提出

matlab 语言是当今国际上科学界(尤其是自动控制领域)最具影响力、也是最有活力的软件。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。matlab 语言在各国高校与研究单位起着重大的作用.它是一种集数值计算、符号运算、可视化建模、仿真和图形处理等多种功能……

二、重力场中小球落点问题

在物理课程的学习中我们可以明确的得到解决落体运动的方程：

d2ym2mg（1） dt

例：一弹性球，初始高度 h=10m，向上初速度 v0=15m/s， 与地相碰的速度衰减系数 k=0.8，计算任意时刻球的速度和位置。

分析：用传统计算方法解决时我们需要列出传统方程，

我们明显可以感觉到，这样的计算不仅繁琐费时，而且没有图示很难给以直观的感受，现在我们用matlab语言来对此例题做以下解析：

matlab程序如下：

clear all %有衰减弹性小球运动程序

v0=15; h=10; %初速度、高度

g=-9.8; k=0.8; % 重力加速度 衰减系数

通过以上程序对小球落地速度、位置以及运动过程的坐标描述，我们就会发现其在此

类问题中直观的表述，那么现在我们来解决另外一个问题。

三、解决阻尼振动与受迫震动图像问题

1、阻尼振动方程

红线—简谐振动，蓝线22的阻尼振动，绿线202的阻尼振动，阻尼振动周期

比自由振动要长，当20.9902时，振幅按指数迅速缩减。

四、结论

从以上利用matlab语言对3种基本力学模型的分析我们不难的出以下结论：

五、课程体会

经过一学期紧张而有序的课程学习，在忙碌之余也得到了颇多的收获。我深深体会到matlab语言相对于同类程序语言更方便更简洁易懂，……

[参考文献]

[1] 刘卫国.matlab程序设计与应用（第二版）[m].北京：高等教育出版社，20xx.

[2] 马文蔚.物理学(上册)（第四版）[m]，北京：高等教育出版社，1999.

说明：

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力学分析报告 篇2

1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同？

答：拉伸实验中延伸率的大小与材料有关，同时与试件的标距长度有关。试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同。因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其有关性质才具可比性。材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的（横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外）。

2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征。

答：试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性，低碳钢延伸率大表现为塑性；低碳钢具有屈服现象，铸铁无。低碳钢断口为直径缩小的杯锥状，且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。

3、分析铸铁试件压缩破坏的原因。

答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。

4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料？

答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。

5、试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响为什么？

答：弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。

6、逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量？

答：逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。

7、试验过程中，有时候在加砝码时，百分表指针不动，这是为什么应采取什么措施？

答：检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限，应调整百分表位置。

8、测G时为什么必须要限定外加扭矩大小？

答：所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得，故必须控制外加扭矩大小。

9、碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同分析其原因。

答：碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏。

10、铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系为什么？

答：有关系。扭转方向改变后，最大拉应力方向随之改变，而铸铁破坏是拉应力破坏，所以铸铁断口和扭转方向有关

11、实验时未考虑梁的自重，是否会引起测量结果误差为什么？

答：施加的荷载和测试应变成线性关系。实验时，在加外载荷前，首先进行了测量电路的"平衡（或记录初读数），然后加载进行测量，所测的数（或差值）是外载荷引起的，与梁自重无关。

12、画出指定A、B点的应力状态图。A点B点σx σx τ τ

13、DB DB测取弯曲正应力测取扭转剪应力

14、压杆稳定实验和压缩实验有什么不同答：不同点有：

1、目的不同：压杆稳定实验测临界力，压缩实验测破坏过程中的机械性能。

2、试件尺寸不同：压杆试件为大柔度杆，压缩试件为短粗件。

3、约束不同：压杆试件约束可变，压缩试件两端有摩擦力。

4、实验现象不同：压杆稳定实验试件出现侧向弯曲，压缩实验没有。

5、承载力不同：材料和截面尺寸相同的试件，压缩实验测得的承载力远大于压杆稳实实验测得的。

6、实验后试件的结果不同：压杆稳定试件受力在弹性段，卸载后试件可以反复使用，而压缩件已经破坏掉了，不能重复使用。

力学分析报告 篇3

题 目：4108柴油机配气机构动力学分析及优化

一、选题的依据及意义：

配气机构是发动机的重要组成部分.配气机构的设计影响发动机的充气效率以及换气质量，因此对发动机的(略)经济性、有害排放有较大的影响.配气机构的工作可靠性和噪声直接影响发动机的整机可靠性和噪声.随着发动机性能和排放要求的不断提高，使得配气机构的研制更加迫切. 本文以4108柴油机发动机配气机构为研究对象，对其配气机构参数、配气凸轮型线、动力学等设计原理作了深入研究和分析，并进行优化设计发动机的配气机构，同时对发动机相关系统的优化。

二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述)：

随着内燃机高功率、高速化发展，人们对其性能指标的要求更高，这给配气机构的设计以及制造工艺增加了难度。目前广泛采用的是气门-凸轮式配气机构，它具有保证气缸密封性的优点。配气机构系统研究内容归纳起来主要有两个方面，一方面是零部件的设计，包括凸型线，气门摇臂机构的设计，气门弹簧及气门等零部件的设计，其中又以凸轮型线的设计尤为关键，这是因为凸轮作为整个机构的原动件，它直接控制整个机构的运动。另一方面是机构的动力学问题，而对于机构动力性能的研究，又主要集中在气门的运动规律上。国外对配气机构的振动模型、摩擦及配气相位和可变气门正时等的研究有一些报道。国内也在致力于研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等问题，主要表现在以下几个方面：(1)设计了许多性能优良的凸轮型线;(2)配气机构由刚性设计发展为弹性设计;(3)由孤立研究凸轮设计发展到配气机构系统设计。

内燃机配气凸轮的研究已经涉及到配气机构性能的各个方面，包括型线、挺柱的运动规律、气门振动模型、挺柱与凸轮的接触应力、摩擦应力等。在研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等方面上，国内外都有很大的发展。

现代发动机配气机构采用的技术主要有以下三方面。

1)顶置凸轮轴技术。气门-凸轮式配气机构具有保证气缸密封性的优点，尤其是进排气门能够持久地保证燃烧室的密封性，四冲程内燃机大多采用气门-凸轮式配气机构。气门-凸轮式配气机构按气门布置分为侧置气门和顶置气门机构。顶置气门配气机构，内燃机的充气系数较高，燃烧室比较紧凑，内燃机有较好的性能指标，是侧置气门机构所不能达到的，故侧置气门机构已被淘汰。顶置气门配气机构根据凸轮轴的放置位置分成凸轮轴下置型和顶置凸轮轴型。绝大部分柴油机采用凸轮轴下置型，但这种机构高速运转时会产生较大的惯性力和噪声，消耗较大的动力。顶置凸轮轴型(ohc)是把凸轮轴放在气门上方，省去了推杆、挺柱，可分成sohc型和dohc型。 sohc型只用一根凸轮轴来驱动进、排气门; dohc型采用两根凸轮轴来分别驱动进、排气门。这种结构适用于进、排气门呈v形排列的内燃机。还有些机构将顶置凸轮轴放在气门室罩里，凸轮直接作用于气门上，这种机构省去了摇臂，高速时气门工作良好，零件惯性力极小，工作平稳。

凸轮轴的传动类型有3种：正时齿轮传动、正时链轮传动和驱动带传动。其中，正时齿轮传动主要用于要求长寿命和大载荷的内燃机，如船用、商用车和赛车内燃机;正时链轮传动，广泛应用于轿车内燃机，一般来说，它比正时齿轮传动机构噪音小;驱动带传动或齿形带传动是新出现的传动方式，主要用于顶置凸轮轴内燃机上。

2)多气门技术。配气机构的新发展是改善燃料经济性，其关键在于如何提供更多的新鲜空气，多气门内燃机很早就已经出现了，但仅用于赛车，目的是减轻排气门的热负荷和机械负荷，但并未能在内燃机制造业得到推广。促使多气门内燃机产量迅速提高的原因在于自动控制技术的快速发展和生产工艺水平的不断提高，多气门配气方案能保证内燃机在整个负荷和速度范围内形成佳混合气，并适时适度送入气缸。多气门内燃机不仅可以提高内燃机功率，还可以降低燃油消耗，减少排污。据分析4气门内燃机燃油消耗比2气门内燃机燃油消耗低6%~8%。

3)可变配气定时及气门升程技术。常规内燃机配气相位都是按内燃机性能要求，通过试验确定某一转速和负荷条件下较为适合的配气相位。为了在更大地曲轴转速范围内提高功率指标，降低燃料消耗，现代多气门内燃机气门开启相位可以改变、升程也可以改变，称作可变气门运动配气机构(vvt)。通过这套机构对配气过程的调节和控制，低、中转速时，活塞运动速度低，气流动力学特性差，因而要求“缩小”相位重叠角，以减少工作混合气倒流，保证低、中转速时扭矩曲线形状较好，降低燃油消耗率。在中高转速时，活塞运动速度快，气流动力学特性好，因而要求“放大”相位重叠角，废气排放彻底，进气量充分，可相应增加内燃机扭矩。显然，采用这一机构，可以提高内燃机性能、降低污染、改善怠速性能。

实现可变气门技术有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变气门机构和无凸轮轴的可变气门机构两类。传统气门控制技术都是由凸轮轴机械推动的，电磁气门控制技术采用由电磁驱动的组件推动气门，根据ecu需要进行动作，这也正是vtec等气门控制技术追求的高境界。

4)无凸轮电液驱动配气机构。无凸轮电液驱动配气机构是一种新式的配气机构，与传统的凸轮轴式配气机构相比，它的特点是气门的运行由电液来控制“它的显著优点是气门在内燃机各个循环中的开启位置、开启持续时间和气门开启时刻的气门升程等可以相互独立”所以，采用这种机构的内燃机在工作过程中，能够在各种转速下调整运行参数，并达到佳"所以，采用这种机构的发动机就会消耗较少的燃油，动力性要更好，同时从发动机排出的污染物也降低，起到了保护环境的作用。

5)液压挺柱配气机构。液压挺柱配气机构也是内燃机的设计人员所开发的新式配气机构，配有这种机构的发动机振动和噪声均减小，原因在于它通过液压机构来补偿气门杆身产生的热膨胀，导致配气机构所带来的撞击噪声也相应减小。所以液压挺柱在配气机构中的应用也越来越广泛。

当今内燃机配气机构的发展趋向是在排量不变的前提下，提高内燃机性能指标。不论是多气门配气机构还是在此基础上演化而来的可变气门运动配气机构，其基本出发点都是，在更大范围内使内燃机动力指标、经济指标和生态指标等达到优，这是传统配气机构无法完成的。

三、本课题研究内容

(1)在满足性能指标的前提下设计yc4108型柴油机的配气机构。

(2)应用avl excite软件建立yc4108柴油机的动力学模型，通过模拟计算，分析该柴油机配气机构的动态特性。经动力学计算，依据气门动力学升程、凸轮与挺准间的动态接触应力和气门落座速度等考察是否存在飞脱和落座反跳等现象。

(3)针对原配气机构存在的问题和对发动机的改进要求，利用avl excite软件对配气相位进行优化，并优化设计进排气凸轮型线，通过对改进后的配气机构进行运动学、动力学分析和整机性能分析，判断优化的效果。

四、本课题研究方案

yc4108柴油机是玉柴机器股份有限公司生产的自主品牌发动机，是在玉柴优质产品yc6108柴油机的基础上结合轻型客货车技术特点开发设计的轻型车用柴油机。具有使用维修方便，动力性、经济性好，可靠性高、寿命长的特点，主要用于2-5t小型卡车、货车，同时也用于发电机组、叉车、拖拉机和小型船舶。近几年来，由于市场经济的迅速发展，城区物流行业蓬勃发展，对轻型卡车和商务车的需求量与日俱增，这给轻型车用柴油机带来了无限商机。原机型主要用于城市间的长距离运输，对于城市交通路况需要重新设定参数，以改善燃油经济性和排放性能。本设计任务主要是在原机的基础上，改进设计进气系统及配气机构，达到提升发动机性能的目的。

总体方案：

(1)计算软件简介

本文所使用的avl excitetimingdrive是一种基于windows操作系统的软件，它是avl软件平台中一个仿真工具，主要应用于分析内燃机配气机构的性能。该软件具备振动噪音分析、齿轮系动力学计算、正时驱动动力学计算!配气机构动力学计算、凸轮型线设计和优化等功能。根据所建立的运动学和动力学模型，在设定的转速下进行计算，考虑配气机构各传动件的质量、刚度、阻尼等。配气机构动力学计算的分析包括：气门升程、速度、加速度、凸轮与挺柱间接触应力、气门与气门座之间的接触力、弹簧的位移等。excitetimingdrive不仅可以用于配气机构的动力学计算，还可以用于配气机构的设计"从计算机模拟的角度，使发动机具备较好的动力性和可靠性，同时还降低振动和噪声。此外，该软件还可以分析配气机构传动系统的零部件，包括齿轮、链轮等。通过多次的运算，可以对传动系加以改进，以满足要求。当运用excitctimingdriv进行凸轮型线的设计时，提供了分段加速度函数凸轮、等加速凸轮、多项动力凸轮三种凸轮设计的方法设计凸轮型线，当生成一个新的凸轮型线后，对相应的配气机构做动力学分析，如果出现错误的结果曲线，可以对凸轮型线进行修改，完善配气机构的动力学性能。excitetimingdrive的建模原理是很简单的，将配气机构简化成一个集中的质量系统，而相应的凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门等零部件用所对应的模块来代替。该软件提供了配气机构每个元件的模块，在编辑器中用不同的图标来表示。当我们选好对应的图标后，再将各个模块连接起来，就建立起一个配气机构的模型。接着，需要对各个模块中的参数进行设置，不同的模块对应不同的参数，基本的参数包括质量、刚度、阻尼、弹性模量等，将参数设置完成之后，就可以进行配气机构动力学和运动学分析、齿轮系的运动分析等。

该软件的输出结果包括了模型中各个模块的动力学结果曲线，包括：气门的加速度、速度、升程、凸轮与挺柱间的接触应力、气门与气门座间的接触力、弹簧各圈位移等，并根据这些曲线评价是否存在气门落座反跳、机构零部件飞脱、弹簧并圈与颤振等现象，以及凸轮与挺柱间润滑效果是否良好，如果出现了不好的情况，可以通过该软件进行改进设计，使配气机构的动力学特性满足要求。

(2)yc4108柴油机的性能指标为

柴油机类型:水冷四冲程直列式顶置式气门

气缸数-缸径×冲程:4-108mm×115mm 连杆长度：l=152mm

排气量:4.214cc 压缩比:17.5

燃烧形式:直接喷射 润滑方式:压力循环飞溅复合式

冷却方式:闭式压力循环 起到方式:电启动

电机停止方式:燃油控制系统

输出功率:75kw/2800rpm 大扭矩:268nm/1600-1900rpm

怠速:600rpm 大空转:3000rpm

全负荷低燃油消耗率:225g/kw.h

冷起动温度:-25℃ 排气温度:<600℃

(3)在满足上述性能指标的前提下设计yc4108型柴油机的配气机构。

该款发动机配气机构为上置凸轮轴四气门机构，主要由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门桥、气门弹簧、气门、气门座等组成。对于发动机配气机构的动力学计算，需要建立动力学模型，在动力学计算的发展中，出现过多种模型，分别是单质量模型、二质量模型、多质量模型、有限元模型。本文利用avl excite软件建立该柴油发动机顶置凸轮轴式配气机构的模型。

(4)配气机构动力学分析

气门机构的动力学问题，可以作为一个振动系统分析其特性。简化后建立其单自由度模型，并且考虑该系统的阻尼、间隙、脱离、落座等各种因素，凸轮与从动件系统相互影响等，当中的各部件可以作为弹性质点，其刚度为非线性刚度。

对动力学结果评价主要考虑到凸轮与从动件的飞脱、气门落座速度或气门反跳、凸轮接触应力、活塞与气门的干涉以及气门弹簧的动力学特性等。

在avl excite软件当中，根据发动机配气机构的实体结构及零部件布置情况，通过外部的cad 软件或有限元计算得到各部件的质量与刚度，建立该发动机单个气缸的配气机构进气门计算模型如图所示。

(5)凸轮型线的优化设计

针对配气机构进、排气模型，在模拟计算的基础上，从改进配气凸轮型线设计的角度，来研究配气机构性能优化的途径。通过改进配气凸轮型线，综合分析配气凸轮型线设计的主要影响因素及趋势，提出改进设计的配气凸轮型线方案。

五、目标、主要特色及工作进度

目标：在avl excite软件当中，对某柴油机的配气机构进行了单阀系的动力学计算，并对结果进行分析，指出了设计上的某些不足;接着又进行了凸轮型线的优化设计，再次进行动动力学计算，与原型线相比，结果有所改善。

特色：1、对配气机构的建模、动力学计算、分析和凸轮型线优化设计做出了较充足的研究。

2、使用avl软件对配气机构做出了模拟分析。

毕业设计进度计划

序号 各阶段工作内容 起讫日期 备注

1 查阅相关资料，进行现场调研，翻译资料等 3月5日～3月18日 交外文资料翻译稿

2 撰写开题报告 3月19日～4月1日 交开题报告

3 纵横剖面图和配气机构图绘制 4月2日～4月22日

4 配气机构参数设计、凸轮轴图绘制 4月23日～5月21日 必须用计算机绘制，交零件设计图

5 撰写毕业设计说明书 5月22日～5月27日 交毕业设计说明书

6 毕业答辩 5月28日～6月1日 核查所有文档

六、参考文献

1、《内燃机学》 周龙保 主编 机械工业出版社

2、《内燃机设计》 袁兆成 主编 机械工业出版社

3、《内燃机构造》 林波 李兴虎 主编 北京大学出版社

4、《高速柴油机概念设计与实践》 许道延 丁贤华 主编 机械工业出版社

5、《柴油机配气机构动力学分析及凸轮型线优化设计》 张桂昌 天津大学机械工程学院

6、《柴油机配气机构动力学分析》 王志远 大连理工大学

7、《浅析柴油机配气机构的发展现状》 作者 钱向明 熊永森 金华职业技术学院

8、《内燃机配气机构技术现状及发展 作者 马钢 太原市热力公司

9、《重型柴油机配气机构系统动力学分析》 李云清 北京航空航天大学汽车工程系

10、《柴油机系统配气机构的动力学分析》 吴楠 廖日东 北京理工大学 机械与车辆工程学院

力学分析报告 篇4

题 目： 变后掠三角机翼骨架的动力学仿真分析

1、研究目的和意义

在未来战场上，无人平台将是一支不可忽视的重要作战力量，目前无人飞行器的机翼设计能够满足下列两个可目标之一：飞得快、拥有较长滞空时间，但是同时满足这两个目标是非常困难的。本项目提出的可变翼骨架结构，是通过智能材料结构与铰链机械结构相结合，使飞机的机翼可以根据飞行条件的不同通过动作器对变形的控制来调整翼展、机翼面积和展弦比等参数。

可变翼结构可实现根据不同任务进行变速、变高度、变飞行参数的飞行，并且具有较长的滞空时间，相关技术还可以用于可变翼巡航导弹、舰船潜艇结构等军用武器结构中，为实现武器系统的安全化、智能化、自适应化提供有力的基础保障，大大地提高了武器系统(尤其是无人机)的作战性能和安全性，减少了武器结构服役过程中的风险性和维护成本。该设计理念还可应用于民用设施上，如智能桥梁、智能球拍及医用上。

2、国内外发展情况(文献综述)

目前，国外可变翼飞行器的研究方兴未艾，尤其是基于形状记忆材料的智能航天航空、航海结构的应用受到更加广泛的重视和认可，一些元件已经完成原理性演示验证，预计在21世纪初首先在航海、航空航天领域获得型号上的应用，如美国弹道导弹防御局预计在xxxx年左右在天基防御系统空间平台初步应用光纤智能蒙皮，美空军莱特实验室预计在xxxx年进行装有对敌方威胁进行监视的智能结构的飞行器样机实验，英国宇航公司(bae)也将于未来几年完成装有光纤健康监测系统的全智能复合材料飞机的试飞，而美国空军研究实验室(afrl)正与美国国防高级研究计划局(darpa)也于xxxx年提出了 “变形飞行器结构”(mas)的计划，其目标是发展一种主动可变形机翼，能够根据任务性质来改变机翼形状。该项目已经完成原理性演示验证，预计在xxxx年左右完成比例尺寸飞机的试飞。而应用各种智能材料和结构的智能无人飞机和巡航导弹则是未来发展的必然趋势和方向。

智能材料系统与结构的研究早是在70年代末期，由美国率先开展起来的，随后世界各主要发达国家相继开展该领域的研究工作，使智能结构技术得到广泛承认。进入九十年代，它更是受到高度重视。特别是美国军方和一些政府机构直接参与了研究和开发工作。1995年，白宫 科技政策办公室和国家关键技术评审组将智能材料结构技术列入“国家关键技术报告”中。1997年，智能构被列为“基础研究计划”的六项战略研究任务之一。美国各军种、弹道导弹 防御局(bmdo)和美国航空航天局(nasa)以及波音、麦道、trw 和 联合机身等大公司都分别制 定了研究与发展计划，如弹道导弹防御局的“自适应结构计划”，陆军研究局的“智能材料与结构计划”，空军、海军共同实施的“智能金属结构计划”，空军航天实验室的“智能结构蒙皮计划”等。

我国智能材料和结构的研究开展于二十世纪九十年代，主要研究单位包括哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、北京航空航天大学等大学、研究院所，主要研究领域包括光纤传感器、形状记忆材料、电磁流变液、压电陶瓷作动器等，对梁和复合材料层合板的弯曲进行了研究。国内的研究只是侧重于基础性研究(如形状记忆合金混杂复合材料研究、niti合金研究等)，而国外对翼形的变形已有研究，目前虽已开展了智能翼的研制，但对可变翼形的骨架结构的设计研究尚无可借鉴的经验。

3、研究的主要方法、手段 ：

通过智能材料结构与铰链机械结构相结合，使飞机的机翼可以根据飞行条件的不同通过动作器对变形的控制来调整翼展、机翼面积和展弦比等参数。该课题主要是通过采用改变飞机机翼的后掠角的方式，来达到改变飞机速度和机动性能的目的。

在不考虑外界各种因素的影响下，应用adams软件对三角机翼骨架进行动力学仿真分析。测出在不同响应时间内机翼的后掠角和跨度的变化，进而可以对动作器的位置进行优化。

4、可行性分析：

该课题主要是智能材料结构与铰链机械结构的结合。应用autocad与adams软件进行动力学仿真分析，测出可变翼骨架结构在不同响应时间内各种参数的变化。针对于过程所做的力学分析与机械知识，包涵于我们所学的课程里面。我们也拥有该课题仿真分析所用到的设备与软件 。因此该课题具有可行性。

5、论文提纲

摘要

abstract

第1章绪论

1.1选题的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文的主要工作

第2章原理分析

2.1飞机原理

2.2 autocad软件的概述及应用

第3章 智能可变翼骨架结构的建立

3.1 机翼骨架的介绍

3.2 建立机翼骨架，应用autocad制图

3.3 动作器的性能与添加

第4章 机翼骨架结构的仿真分析

4.1骨架系统建模，并使动作器在不同的位置进行驱动

4.2仿真分析

4.3仿真结果分析

第5章 结论

致谢

参考文献

6、时间进程

任务下达日期：20xx年11月 23日

论文开题日期：20xx年 3 月14日

论文开始日期：20xx年 2月 24日

中期检查日期：20xx年5 月 9日

论文完成日期：20xx年6 月 2日

论文答辩日期：20xx年6 月 13日

7、参考文献：

1 f. simons， d. feund. wing morphing for quiet supersonic jet performance-variable geometry design challenges for business jet utilization. 43rd aiaa aerospace sciences meeting and exhibit. reno， nevada， january 10 - 13， paper aiaa 2005-1017，2005:824-856

2 s. b. smith， d. v. nelson. determination of the aerodynamic characteristics of the mission adaptive wing. aiaa journal of aircraft. 1990，v 27(11):950-958

3 d. p. wang， d. b. cho ， c.a. martin. development of high rate， large deflection， hingeless trailing edge control surface for the smart wing wind tunnel model. smart structures and materials 2001: industrial and commercial applications of smart structures technologies; proceedings of the conference. newport beach， ca， mar.5-8， spie proceedings. vol. 4332: 407-418

4 何庆芝. 航空航天概论. 北京航空航天大学出版社，2002:249-256

5 陈立平 张云清 任卫群. 机械系统动力学分析及adams应用教程. 清华大学出版社 .xxxx年1月第1版

6 王淑仁 . 机械原理课程设计 . 科学出版社 . xxxx年9月第1版

7 李增刚 . adams入门详解与实例教程 .国防工业出版社， xxxx年4月第1版

8 朱龙根. 机械设计 . 机械工业出版社，xxxx年6月第1版

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