一种仿生无人机机身承载结构的制作方法

2021-02-15 21:02:13|

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本发明涉及仿生结构工程技术领域，具体涉及一种无人机机身承载结构。

背景技术：

随着科技的发展，无人机技术越来越成熟，在越来越多的领域都使用到了无人机。与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点。无人机按应用可分为民用和军用，军用方面，无人机分为侦察机和靶机，民用方面，目前在航拍、农业、植保、新闻报道等领域具有广泛的应用。但是，在民用上，用于快递运输和救灾救援的无人机还没有得到广泛的应用，目前，现存的无人机普遍存在不能稳定续航大载重的问题，严重限制了无人机的使用范围和活动范围。因此，如何解决无人机承重和续航的问题是无人机用于快递运输和物资运输领域的关键。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种仿生无人机机身承载结构，解决无人机在应用于快递运输和物流运输领域时承载能力不足的问题。

具体的技术方案：

一种仿生无人机机身承载结构，其特征在于，由中心到外围依次包括多级加强筋，并且中心到外围每一级加强筋的数量逐渐增加；外一级的多个加强筋连接在内一级的一个加强筋上，同一级的多个加强筋在同一平面内相互发散分开。

本发明所述仿生无人机机身承载结构，主要是仿生王莲叶脉的结构，由很多分级的加强筋组成，加强筋呈网状分布，交错倾斜排布，是增强机身承载能力的主要加强件。

进一步的，由中心到外围每一级加强筋的宽度呈梯度减小。

进一步的，由中心到外围每一级加强筋的高度呈梯度减小。

即，所述机身结构的加强筋的高度均为15mm，每一级加强筋的宽度呈梯度变化，最大宽度为10mm。

或者，所述机身结构每级的加强筋的宽度是不变的，加强筋的高度呈梯度变化，最大高度为15mm，最小高度为5mm。

或者，所述机身结构的加强筋的宽度和高度呈梯度变化，最大高度为15mm，最小高度为5mm，最大宽度为10mm。

优选的，同一级的加强筋中，相邻的加强筋之间的夹角在30°～50°之间。

本发明中，加强筋作为机身结构的主要加强件，承受着机身受到的绝大部分的外加载荷，同时在加强筋上还可以装配无人机的旋翼，加强筋呈网状结构且分级，保证了整体结构的稳定性，同时，加强筋还可以抵御外部的冲击承载。当受到外部载荷的冲击时，加强筋由于其特殊的网状结构有效的实现了应力分散和载荷传递，合理分布了冲击过程中产生的能量，因此结构具有优良的承载能力。

有益效果：本发明以仿生学为出发点，受王莲叶脉结构特征启发，设计出一种基于仿生的无人机机身承载结构，经有限元分析得出结构具有良好的承载能力，此外这样的结构设计还实现了结构的轻量化，降低了制造和使用成本。

本发明是根据仿生学原理，并基于王莲叶脉结构特征设计成一种新型的仿生无人机机身承载结构，由于仿王莲叶脉的加强筋具有特殊的分布和排列，当结构与气流相互接触时，受到冲击载荷的作用，在加强筋的作用下，冲击载荷的传递方式和位置发生改变，有效的缓解了应力集中，合理分布了冲击过程中产生的能量，提高了结构的抗冲击和承载性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的俯视图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为本发明实施例2的俯视图；

图5为本发明实施例3的结构示意图；

图6为本发明实施例3的俯视图；

图7为本发明实施例1～3的承载过程折线图；

图8为本发明实施例1～3的承载性能柱状图

图9为本发明实施例1～3的冲击效率统计图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。