高空太阳能无人机设计与动力学
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广东广州
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作者昌敏 汪辉 金朋 等
出版社机械工业
ISBN9787111727606
出版时间2023-06
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定价128元
货号31777784
上书时间2024-06-30
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目录
目录序前言第1章绪论1.1高空太阳能无人机应用背景与研究意义1.2太阳能无人机国内外研究1.2.1美国Solong小型太阳能无人机1.2.2瑞士Atlantik Solar小型太阳能无人机1.2.3美国Pathfinder系列高空太阳能无人机1.2.4美国HAWK30高空太阳能无人机1.2.5瑞士Solar Impulse太阳能载人飞机与Skydweller高空太阳能无人机1.2.6英国Zephyr高空太阳能无人机1.2.7美国Vulture计划高空太阳能无人机1.2.8中国的太阳能无人机1.3高空太阳能无人机的技术难点与挑战1.3.1以能量为中心的太阳能无人机总体参数设计方法1.3.2高空太阳能无人机高效气动与轻质结构设计1.3.3太阳能无人机能源管理与热管理研究1.3.4太阳能无人机气动弹性建模方法及动力学分析参考文献第2章光伏组件面功率特性与太阳能无人机能源管理2.1太阳能无人机能源环境分析2.1.1太阳辐射特性2.1.2太阳与地平面相对位置的变化规律2.1.3太阳总辐照度的变化规律2.2高空环境下的光伏组件面功率模型2.2.1太阳光线在光伏组件表面的入射角余弦值2.2.2光伏组件的表面温度特性2.2.3面功率模型2.3光伏组件的面功率特性分析2.3.1机翼上表面的光伏组件面功率特性2.3.2仅水平翼面铺设光伏组件的太阳能无人机的可持续高度、纬度特性2.3.3主动式光伏组件面功率特性2.4太阳能无人机的热特性及能源管理问题2.4.1热特性分析方法2.4.2三维热环境仿真模型及分析结果2.4.3热管理部件设计2.4.4综合热管理策略参考文献第3章太阳能无人机飞行原理与总体参数设计方法3.1太阳能无人机的能量平衡飞行原理3.2基于能量平衡的太阳能无人机可持续高度分析3.2.1翼载荷及各部件面密度特性3.2.2各总体参数对可持续高度的影响3.3太阳能无人机总体参数设计方法3.3.1“机翼—帆尾”布局太阳能无人机构型描述3.3.2高空驻留太阳能无人机各部件质量组成3.3.3质量平衡与能量平衡下的总体参数关联3.3.4总体参数设计过程3.4高空驻留太阳能无人机总体布局参数设计实例3.4.1低纬度地区3.4.2中纬度地区参考文献第4章太阳能无人机轻质结构设计4.1典型太阳能无人机结构概述4.1.1美国航境公司系列4.1.2英国Zephyr太阳能无人机4.1.3瑞士“阳光动力”太阳能无人机4.1.4美国“奥德修斯”太阳能无人机4.1.5结构形式总结4.2太阳能无人机典型结构方案分析4.2.1工字梁、圆管梁和箱形梁刚强度理论分析4.2.2工字梁、圆管梁和箱形梁刚强度对比分析4.2.3太阳能无人机机翼主梁方案快速设计流程4.2.4复合材料桁架梁结构分析方法4.3考虑纤维连续性的太阳能无人机复合材料圆管梁铺层优化设计研究4.3.1复合材料结构铺层优化设计及纤维连续性模型4.3.2主从式并行遗传算法4.3.3优化程序与Nastran信息交互4.3.4太阳能无人机机翼结构简介4.3.5机翼有限元模型4.3.6圆管梁优化模型4.3.7圆管梁优化结果及分析4.3.8小结参考文献第5章太阳能无人机动力学与风场建模方法5.1非定常气动力模型5.1.1Theodorsen理论5.1.2有限状态理论5.1.3ONEAR失速气动力模型5.1.4偶极子网格法5.1.5非定常涡格法5.1.6气动模型对比算例5.2结构动力学模型5.2.1线性等效梁模型5.2.2几何非线性梁模型5.2.3结构模型对比算例5.3刚弹耦合建模方法5.3.1平均轴系法5.3.2准坐标系法5.4复杂风场建模方法5.4.1低空飞行环境风场模拟5.4.2高空飞行气象条件模拟5.4.3风切变对无人机飞行的影响参考文献第6章太阳能无人机气动弹性问题研究6.1结构属性对太阳能无人机性能影响研究6.1.1“机翼—帆尾”太阳能无人机总体参数6.1.2结构属性对太阳能无人机静力学特性影响研究6.1.3结构属性对太阳能无人机动力学特性影响研究6.2大展弦比柔性机翼的颤振稳定性问题研究6.2.1柔性机翼模型参数与结构模态分析6.2.2经典颤振特性分析6.2.3失速颤振特性分析6.3飞翼无人机颤振稳定性与阵风响应特性研究6.3.1飞翼无人机模型参数与结构模态分析6.3.2体自由度颤振特性分析6.3.3阵风响应时域特性分析6.3.4阵风响应频域特性分析参考文献附录“太阳神”太阳能无人机飞行事故调查报告概述1.坠机事件始末1.1起飞前1.2起飞1.3坠机1.4小结2.分系统分析和测试2.1结构和控制系统2.2动力与推进系统2.3结构完整性分析2.4气象分析3.直接原因、根本原因、促成因素和建议参考文献
内容摘要
本书基于作者多年来在太阳能无人机领域的研究理论和研究成果，结合工程实践经验撰写而成。书中系统梳理了国内外典型太阳能无人机的研发历程和设计特点，全面阐述了高空驻留太阳能无人机的设计与动力学问题，包括其总体设计、结构设计、能量管理、柔性机翼动力学和气动弹性等关键技术问题，内容丰富、结构完整，有助于读者增进对太阳能无人机的认识和了解，并形成一定的总体设计能力和结构设计能力。本书可供从事太阳能无人机设计的科研人员、工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生参考。
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