無人機電機結構與散熱
關注創建者：藍色的驕傲 創建時間：2023-07-21
無人機電機結構與散熱的視頻教程
基于SCDM+Fluent Meshing+Fluent的無人機用無刷電機強制散熱分析
1、掌握基于SCDM軟件的對現有模型的處理，包括： 模型的簡化； 周期性處理； 計算域的處理； 組的處理； 拓撲的處理； 2、掌握FM的網格劃分的基本流程，包括： 幾何導入的操作與技巧； 局部尺寸加密的操作； 面網格的修復； 面網格的質量提升； 多計算域共節點體網格的劃分和注意事項； 體網格的質量提升； 通過這個算例，可以基本掌握FM的網格劃分方法。 3、掌握fluent
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SimSolid使用體驗分享-四旋翼無人機的結構仿真分析
SimSolid試用體驗分享-四旋翼無人機的結構仿真分析 適用人群：結構設計工程師、CAE工程師 SimSolid試用體驗分享-四旋翼無人機的結構仿真分析（免費）【已結束】 直播時間：2020-08-27 19:30 Altair SimSolid是專為設計工程師開發的結構分析軟件且極具創新性。
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Ansys-電機-機座與端蓋-結構CAE分析
應用 Ansys Workbench 進行電機機座和端蓋的結構 CAE/FEA 分析 。包含壓定子簡易分析，壓定子非線性分析，定子冷壓分析，機座熱套分析，電磁噪聲與定子模態，模態與共振分析，端蓋剛度分析，端蓋與軸承蓋疲勞強度，軸承室熱變形分析，機加工變形分析等
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無人機電機結構與散熱的實例教程
如電機的懸停電流是5A，我們就要選取20安以上的電調，因為飛機在懸停的時候要抗風等其他外界因素，這個時候電流就會增大。
電機詳解
上文的電機簡單知識我們已經了解到電機可以分為有刷電機和無刷電機，無人機主要使用的是無刷電機，下面我們詳細的來介紹一下無刷電機的原理。下文可能比較枯燥，但是看完后相信你一定會對電機有所認識。
下圖為無刷電機的三相全橋駛動電路，使用六個N溝道的MOSFET管（QI?Q6）做功率 輸出元件，工作時輸出電流可達數I安。為便于描述，該電路有以下默認約定：Q1/Q2/Q3 稱做驅動橋的“上臂”，Q4/Q5/Q6稱做“下臂”
圖中R1/R2/R3為Q1/Q2/Q3的上拉電阻，連接到二極管和電容組成的倍斥整流電路，為上臂驅動管提供兩倍于電源電壓的上拉電平，使上臂MOSFET在工作時有足夠高的Vgs壓差，降低MOSFET大電流輸出時的導通內阻，詳細數據可參考MOS管 Datasheet。
上臂MOS管的G極分別由Q7/Q8/Q9駆動，在工作時只起到導通換相的作用。下臂 MOS由MCU的PWM輸出直接駛動，注意所選用的MCU管腳要冇推挽輸出特性。
驅動橋全部選用N溝道MOSFET的好處:
1. X電流N溝道MOS可供選擇的型號眾多，貨源充足便于購買，使用的MOSFET類型減少，冋接降低采購元件的難度。
2.在圖 1中，上臂MOS管經過Q7/Q8/Q9驅動，邏輯電平和下臂MOS剛好相反，這樣的好處是， MCU上電時I/O默認為1,上臂MOS不會導通。
展開 最近在調試多旋翼無人機的時候，發現電機和槳葉的搭配對飛行表現影響非常大。
同樣的機架和電池，如果換不同的槳葉尺寸或者電機 KV 值，飛行的穩定性、續航、推力都會有明顯區別。
我自己做了幾個簡單的對比：
U3 KV700 電機
在 11.1V 電壓下，12×4 和 13×4.4 的槳葉對比：13×4.4 推力更強，但耗電更快。
在 12.8V 下，換成 11×3.7，整體感覺飛行更輕盈，續航稍微好一點。
U5 KV400 電機
配 14×4.8 和 15×5 槳葉的時候，飛行穩定性最好，適合載重飛行。
這些都是我在測試時記錄下來的實際效果，可能不一定是最優解，但至少可以給大家一些參考。
不知道大家平時在調機的時候，有沒有遇到類似的問題？
比如：
是更看重續航，還是更看重瞬時推力？
有沒有發現某些槳葉組合特別適合新手？
我后面還會整理更多的測試數據（比如不同負載下的電流變化），到時候也可以分享出來。
也希望大家能把自己的經驗也貼出來，互相交流一下～
展開 附帶詳細講解視頻和案例模型
復合材料因其高比強度、可設計性強等特點，在無人機輕量化結構中應用廣泛。本文基于ANSYS軟件平臺，詳細闡述復合材料無人機結構仿真的全流程操作，涵蓋幾何處理、材料定義、鋪層設計、載荷施加及結果驗證等關鍵環節。通過本文，用戶可系統掌握復合材料結構仿真技術，優化無人機設計，確保結構安全性與可靠性。
幾何模型預處理
抽殼處理（Shell Extraction）無人機結構多為薄壁殼體，需將實體模型轉換為殼單元以提升計算效率。操作路徑：Geometry > 右鍵部件 > 選擇“抽殼”，輸入設計厚度（如0.2mm）。
注意事項：抽殼后需檢查面法向方向（Tools > 面法向），確保所有面外法向一致，避免后續分析中出現應力方向錯誤。對于多曲面模型，抽殼可能導致局部厚度不均，需通過“偏置面”功能手動調整。
細節簡化，刪除非關鍵特征：移除直徑小于2mm的孔、倒角及裝飾性結構（選中孔邊緣 > Delete）。
合并面：針對相鄰面片，使用“合并面”工具（Tools > 合并面）消除微小間隙或尖角。案例：機翼與機身連接處常存在微小面片，合并后可提升網格質量。若模型關于XY平面對稱，可僅處理單側結構，再通過鏡像生成整體（Tools > 鏡像）。鏡像驗證：鏡像后需檢查對稱面是否完全貼合，避免因公差導致網格不連續。
刪除冗余部件，移除內部支撐管、非承重連接件等，僅保留主承力結構。示例：無人機起落架安裝座若與靜力分析無關，可直接刪除以簡化模型。
接下來我們將進行建模處理，首先打開軟件，主要工作是劃分網格并進行命名。在這一過程中，添加的元素對分析并無實際影響，關鍵在于確保能夠進行計算。相關屬性的設置將在后續的ACP階段進行。
展開 E-mail:tjnuaa@nuaa.edu.cn
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展開 空軍航空大學教學考評中心, 吉林 長春 130022)
摘 要: 針對有人/無人機(manned aerial vehicle/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)編隊指揮控制系統結構設計問題進行了研究。以未來空中作戰為背景,結合MAV/UAV編隊作戰流程和特征,基于人機合作機制，設計了MAV/UAV編隊協同三層遞階式指揮控制結構,分別為任務規劃層、協調控制層和功能實現層。在此基礎上,分析了系統結構中關鍵模塊如輔助決策模塊、人機交互系統、編隊控制管理系統和航跡規劃路徑跟蹤系統的內容。最后，設計了人機交互系統指揮界面,并針對典型控制任務進行了仿真驗證。
關鍵詞: 有人/無人機編隊; 指揮控制系統; 人機合作; 三層遞階式
0 引 言
近年來,無人機(unmanned aerial vehicle,UAV)憑借其結構簡單、成本低和無人員危險等優點,在局部戰爭中被廣泛應用,UAV編隊在執行軍事探測、防御和攻擊任務扮演著重要角色。但是隨著戰場環境日趨復雜,UAV智能水平并未真正達到自主決策,傳統UAV編隊將無法滿足獨立完成作戰任務需求,有人機(manned aerial vehicle, MAV)/UAV編隊執行任務將成為未來戰爭的一種必然趨勢。與傳統UAV編隊相比,MAV/UAV編隊既提高了MAV的生存能力,又延伸了UAV探測距離和攻擊距離,充分發揮了飛行員在整個回路中的智慧與綜合判斷能力,大大提高了編隊作戰效能。因此,MAV/UAV編隊技術成為各軍事強國的研究熱點。
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最近在調試多旋翼無人機的時候，發現電機和槳葉的搭配對飛行表現影響非常大。
同樣的機架和電池，如果換不同的槳葉尺寸或者電機 KV 值，飛行的穩定性、續航、推力都會有明顯區別。
我自己做了幾個簡單的對比：
U3 KV700 電機
在 11.1V 電壓下，12×4 和 13×4.4 的槳葉對比：13×4.4 推力更強，但耗電更快。
在 12.8V 下，換成 11×3.7，
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及ACP復合材料鋪層，后處理等相關設置方法。過程詳細，結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
復合材料因其高比強度、可設計性強等特點，在無人機輕量化結構中應用廣泛。本文基于ANSYS軟件平臺，詳細闡述復合材料無人機結構仿真的全流程操作
6月2日訊，天眼查顯示，浙江吉利控股集團有限公司獲得“一種無人機天線折疊天線結構及應用其的無人機”專利授權，公告號CN213340682U，申請日期為2020年9月，授權日期為2021年6月1日，申請人為浙江吉利控股集團有限公司、四川傲勢科技有限公司。
專利信息顯示，本申請提供一種無人機天線折疊結構及應用其的無人機，包括：天線結構、支撐結構和彈性結構；支撐結構與無人機的機身連接
王新堯1, 曹云峰1, 孫厚俊2, 韋彩色1, 陶 江1
(1. 南京航空航天大學航天學院, 江蘇 南京 210016;2. 洛陽電光設備研究所, 河南 洛陽 471000)
摘 要: 有人/無人機(manned/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)協同作戰是未來戰場中重要的空中作戰模式。由于MAV/UAV協同作戰體系系統復雜、涉及作戰節點多,需從系統工程的角度對整體作戰體系進行頂層設計
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電機
電機目前有兩種類型：有刷和無刷。現在市場上多數流行用無刷。
一是因為動力足，
二是因為壽命長，
三是因為效率高，
四是因為也并不貴。
吳立堯1, 韓 維1, 張 勇1, 熊 瑤2
(1. 海軍航空大學航空基礎學院, 山東 煙臺 264001;2. 空軍航空大學教學考評中心, 吉林 長春 130022)
摘 要: 針對有人/無人機(manned aerial vehicle/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)編隊指揮控制系統結構設計問題進行了研究。以未來空中作戰為背景,結合MAV/UAV編隊作戰流程和特征
基于3D打印結構拓撲優化的四旋翼無人機
摘要
四旋翼無人機因具備垂直起降，自由懸停，體積小，用途多樣且成本低等優點已經獲得了廣泛的應用。目前制約四旋翼無人機進一步發展的重要因素之一就是其續航時間較短，載重小。現階段工業制造中普遍通過提升動力的方法來延長續航時間，而對于機架結構優化設計方面的研究較少。本文將結構拓撲優化設計和3D打印技術結合在一起，對四旋翼的機架部分進行拓撲優化，實現了四旋翼結構的優化減重設計
行業：航空航天
挑戰：降低復合材料翼梁結構重量
Altair 解決方案：利用Altair OptiStruct和 HyperStudy軟件中的復合材料 優化技術獲得減重50%的設計 方案。
優點：更長的飛行距離 ；攜帶更多的負載
背景介紹
無論在軍事領域還是民用行業，無人機(UAV)都是一種先進的工具。
1 分析內容和目的
本項目是與某集團電機廠合作對某型電機機座和法蘭盤部分進行結構靜強度校核。
2 分析方案
應用ANSYS Mechanical軟件對法蘭盤和機座進行靜強度分析。在分析中考慮兩個零件是通過螺栓固定在一起，可采用ANSYS提供的接觸綁定的功能將兩個部件進行固接。電機通過法蘭盤的端部的四個螺栓孔水平安裝在機構上，在模擬中可將法蘭盤的端部固定約束。由于安裝的環境和電機發熱的影響，考慮溫度載荷的作用
近日，一架展長6英尺（1.8米）的小型手拋式無人機，采用機翼內置的結構功能一體化電池提供動力，完成了長達171分鐘的飛行（提高了一倍）！
此前，該無人機使用傳統電池和機翼曾經最長飛行91分鐘，結構功能一體化電池幾乎實現了續航時間的翻倍提升。該無人機使用的結構功能一體化電池技術，由凱斯西儲大學機械和航空航天工程學院教授維卡斯普拉卡什（VikasPrakash）所帶領的團隊開發，研究工作由NASA
