無人機設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-16
無人機設計的視頻教程
基于Fluent的無人機螺旋槳氣動仿真的三種方法
本課適合那些人學習： ①學習型仿真工程師 ②理工科院校學生 ③從無人機設計的工程師 ④ 從事無人機螺旋槳（旋轉機械）設計的工程師 對學員的幫助是什么： 1、掌握SRF方法，包括： 利用SCDM進行計算域的創建； 利用Fluent Meshing進行網格劃分； 利用Fluent進行設置 2、掌握MRF方法，包括： 利用SCDM進行計算域的創建； 利用Fluent Meshing
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(補充ICEM網格劃分)基于SCDM+FM+Fluent的螺旋槳+無人機模型的特性分析
講解了仿真結果對無人機螺旋槳的選型的指導以及動力系統效率的獲取。 通過本視頻可以迅速掌握無人機-螺旋槳整體模型流場分析的關鍵點，分析螺旋槳滑流的對全機的影響，指導無人機的設計。 增加了利用ICEM軟件進行網格劃分的視頻，講解了幾何拓撲的檢查與修復，不同網格劃分方法的異同，不同的網格處理方法的注意點。 購買視頻后，如有疑問，可以根據下載鏈接中的聯系方式隨時交流，共同進步。
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在Isight平臺上進行的基于MATLAB和AVL的無人機氣動布局參數優化設計
1、MATLAB和AVL模塊的準備，包括： Matlab的M文件的編寫及注意事項； AVL輸入文件的編寫； AVL批處理文件的編寫； 2、Isight模塊的集成及優化的設置，包括： matlab模塊的集成； 輸入輸出參數的設置； 環境變量的設置； 命令語句的添加及注意事項； Simcode的AVL模塊的集成； 輸入輸出參數的設置； 調用代碼的集成； 目標參數和優化的設置；
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無人機設計的實例教程
4.1用途
近年來隨著多旋翼無人機技術的高速的發展，應用場景越來越多的，在軍事方面，多旋翼無人機分為偵察機和靶機，偵察機用于完成戰場偵察和監視、定位校射、毀傷評估、電子戰等；民用方面，如邊境巡邏，物流運輸，航空攝影，航空探礦，災情監視，交通巡邏等；
在工業設計上，需要考慮的是多旋翼無人機具體的應用場景，融合行業應用的特點進行設計。
4.2功能
功能是多旋翼無人機與用戶之間的基本關系，用戶在使用多旋翼無人機時，從產品的功能中獲得滿足。多旋翼無人機的功能設計體現了產品的實用性原則。在合乎實用性設計原則之上，再考慮多旋翼無人機的創新與藝術性原則，功能即是無人機工業設計的核心點。
4.3結構
對于多旋翼無人機結構常見的有有四旋翼，六旋翼，八旋翼等，無論多旋翼無人機尺寸大小，都基本包括：中心板，機臂，飛控，電調，接收機，高度計，數傳電臺，GPS，IMU，升力裝置和動力裝置等。對于行業應用的多旋翼一般還配有，云臺，圖傳，避障裝置，VR設備，任務載荷等。多旋翼無人機的結構關乎產品功能需求。設計需要根據是產品定位和市場為導向。
4.4形式
形式美是構成多旋翼無人機的外部材料的自然屬性，以及它們的組合規律所呈現出的獨特的審美特性。無人機的產品美是無人機與形式高度統一的復合體。視覺是用戶認知無人機最直接手段，多旋翼無人機的外觀在依附于功能和性能，在滿足功能和性能的前提下，好的工業設計設計能刺激客戶購買欲望。
展開 阿貢國家實驗室正在籌建研究中心以評估無人機系統潛在設計方案，包括電池技術和混動架構。此無人機設計中心是任務驅動的，將聚焦于能源消耗、噪音、壽命、載荷方面的交聯挑戰。
阿貢國家實驗室的新中心將開發評估電池能量和混動無人機設計方案的工具
阿貢國家實驗室位于伊利諾伊州，在自動化產業電池技術進步方面已經扮演了關鍵角色。但從地面移向天空時電池需求會發生變化：飛機起飛和爬升所需的動力，以及垂直起降飛機著陸需要高放電率，這對電池壽命提出挑戰；飛行段間隔的快速充電需求則帶來了熱管理問題。
實驗室化學科學與工程部團隊負責人夏布爾·艾哈邁德稱：“對于飛機來說，滿足安全要求所需的付出和地面設備是不一樣的。航程越長，電池越重。應用領域改變時，所需的代價也要改變?！睂τ陔娡七M小型無人機來說，能量儲存是基本的性能約束。對于內燃、渦輪大型飛機來說也是使用限制。對于電池的需求是迫切的，尋求新材料仍是重要研究方向。
新中心的目標之一是開發評估潛在無人機設計方案的工具，包括電池能量和混動架構。軍方是關鍵潛在客戶。
新的中心將整合阿貢目前開展的無人機相關研究，包括交通研究中心開展的模擬環境工具項目Aeronomie。該項目旨在預測特定任務無人機設計的航程、性能、能量消耗和元件需求；同時，交通研究中心關于電池效率和輕量化的研究也將應用于無人機。
此前，阿貢剛對其電池分析、建模和原型化基地投資200萬美元以擴大規模，為工業、學術界及其他國家實驗室的電池研發項目生產新材料電極和電池，其中包括開發并測試固態鋰電池系統的電極分離裝置，這種電池將是解決電池能量密度和安全性的關鍵方向。
（航空工業發展中心 蔡琰）
展開 無人機設計制造中的CAE技術應用
01 結構分析與優化
無人機在設計過程中，需要對機體結構進行嚴格的力學分析，以確保其在各種飛行條件下都能保持穩定。CAE技術可以通過有限元分析、有限差分等方法，對無人機的機體結構進行靜力學、動力學分析，預測機體在不同載荷、不同飛行姿態下的應力、應變狀態。
圖片來源：學術論文[2]
02 熱設計與分析
無人機在高速飛行過程中，機體會產生大量熱量。若無法有效釋放，將會對無人機的性能產生嚴重影響。CAE技術可以對無人機的熱設計進行深入分析，預測機體內部的溫度分布，評估散熱效果。通過熱分析，工程師可以優化無人機的散熱系統，提高機體的熱穩定性。
圖片來源：網絡
03 飛行動力學模擬仿真
無人機的飛行性能與其動力學特性密切相關。CAE技術可以通過飛行動力學模擬，預測無人機在不同飛行條件下的運動軌跡、穩定性、操控性等，從而在設計階段對無人機的飛行性能進行優化，進一步提升無人機的飛行穩定性和安全性。
圖片來源：網絡
04 全方位電池性能仿真
對于用戶來說，如何保障足夠的續航能力，電池的設計至關重要。使用Star CCM+ 等仿真軟件可以實現完整系統電池建模（電池單體到電池組級別）。 [3]
圖片來源：網絡
05 產品測試與驗證
無人機在制造完成后，需要進行嚴格的測試和驗證，以確保其性能滿足設計要求。CAE技術可以通過仿真模擬無人機在實際飛行中的各種場景。例如，通過聲學仿真技術，降低飛行噪音對公眾的影響，使人們在享受無人機帶來的便捷之際，也能享有寧靜舒適的休閑時光。
展開 翼龍系列無人機總設計師李屹東:
每一代人有每一代人的使命。前輩中國航空人奮力追趕世界先進水平,最終實現了從我國航空武器裝備從望塵莫及到望其項背的發展進程；今天,我們在某些關鍵領域已經與世界先進水平比肩而立乃至同臺競技,更執著于追尋如何引領未來。我們科研戰線上的航空人,要不忘初心,以型號發展踐行產業報國的追求。
最近幾年，以翼龍、彩虹、云影等為代表的中國察打無人機一次又一次刷屏，在中東、北非、南亞都有良好表現，多個國家引進。其中，由中航工業成都飛機設計研究所自主研制的翼龍系列是根據國際市場需求研制的中空、長航時、偵察打擊一體化多用途無人機系統，最新型號是翼龍II，李屹東是總設計師，這款無人機堪稱中國出口武器的爆款。和美國無人機相比，中國翼龍無人機設計更講究安全性，且價格相對便宜，暢銷世界也不足為奇了。據了解，翼龍II無人機出口總數已經突破100架，成飛技術人員曾經自豪的說“翼龍2還在圖紙上訂單已經超過100架”。
這款爆款產品的背后有哪些故事？下面，讓我們一起走近翼龍系列無人機的總設計師李屹東：
點擊下方視頻觀看《翼龍系列無人機總設計師李屹東講述研發背后的故事》
據了解，2010年成飛推出翼龍I，此后又在此基礎上開發了翼龍II，并于2017年成功首飛?！耙睚圛I”身長11米，高4.1米，翼展達20.5米，外掛能力從200千克增加到了480千克，續航時間20小時。
一架翼龍無人機需要的零件超過13萬個，涉及300多家生產單位，其中零部件超過50%出自民營企業，是典型的軍民融合項目
。
展開 科技的發展，總能創造令人意想不到的奇跡，無人機正是一種讓人“浮想聯翩”的成果。無人機的廣泛應用得益于設計理念上的不斷創新，這使得CAE仿真技術在無人機的研發設計中舉足輕重。
無人機（UAV）是無人駕駛飛機（Unmanned Aerial Vehicle）的簡稱，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等。
四旋翼飛行器
隨著近些年來民用級和消費級無人機市場的高速發展，無人機在航拍、農業、植保、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監控傳染病、測繪、氣象、新聞報道、電力巡檢、影視拍攝等眾多領域的應用都呈現出了爆發式的增長。
來看看民用級和消費級無人機市場的龍頭企業DJI大疆創新的宣傳片，就能感受到無人機的豐富功能和迷人的魅力了。
無人機的設計是一個典型的多學科、多物理場的系統工程，涉及到電磁、結構、流體、熱等多個領域，包括天線布局、電機與驅動控制、電磁兼容與安全防護、沖擊、碰撞、跌落、氣動布局、側風穩定性等問題，如果使用傳統的試驗設計手段，通常整個研發設計周期少則數月、多則數年，但借助CAE工程仿真技術效果則會大大不同。ANSYS多物理場仿真技術，能夠幫助企業縮短研發設計周期，加快新技術、新工藝的應用，提高產品的市場競爭力，節約研發成本。
ANSYS多物理場仿真技術
接下來，我們聊一聊ANSYS CFD流體仿真技術在無人機設計中的應用。
多旋翼飛行器作為民用級和消費級無人機市場的主力產品，其氣動性能設計較為復雜，因為多旋翼飛行器僅能通過調節不同旋翼的電機轉速來實現各旋翼的升力變化，進而控制飛行器的姿態和位置，因此其本身是一個不穩定的欠驅動系統。
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周錚 | Ansys光學應用技術主管
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概述
玩具無人機需要在現場承受各種載荷（如有效載荷、推力等）時保持結構完整性。仿真有助于檢查設計是否存在任何結構限制。在本例中，我們將研究無人機葉片在壓力載荷下的結構完整性。
目標
觀察無人機葉片在壓力載荷下的變形和應力。
步驟
1. 打開 Ansys Workbench，創建一個"靜態結構分析"系統。
2. 定義材料屬性。從本示例提供的 .xml
助力飛行汽車、無人機等設計工程師提升產品性能。
講師：
姚翔 | Ansys 高級應用工程師
姚翔，2010年畢業于北京航空航天大學能源動力工程學院飛行器動力專業，獲得學士學位，并于2013年獲得該專業碩士學位。先后加入北京華清燃機公司和中國科學院工程熱物理研究所，擔任能源動力工程師。
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4/16 | Ansys AVX中國智能網聯汽車組合駕駛輔助系統安全要求預期功能安全場景感知在環仿真
主題簡介：本場活動將從以下幾個方面介紹Ansys AVX仿真方案及當前安全場景：
1. 中國智能網聯汽車組合駕駛輔助系統安全要求預期功能安全場景
2.
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固定翼無人機設計入門 學習為特定任務設計固定翼無人機，探究飛行器設計與性能之間的取舍。 當下是投身飛行器設計領域的最佳時期。無人機被應用于農業、搜救、包裹配送等領域，未來還將被用于諸多尚未設想出的任務。由于無人機需要為每項任務量身設計，這意味著當下正是投身飛行器設計領域的最佳
