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本文基于已有的數據，通過仿真和實驗獲取小型多旋翼無人機振動模態基礎上，使用相同的方法，利用計算機輔助設計工具設計載人無人機，通過仿真和實驗數據，獲取載人無人機主要位置的振動模態數據，該數據也有對后續對無人機減振改進提供實驗數據。1 無人機振動傳播途徑振動是能量在傳遞過程中分配不均的一種表現。無人機振動的傳播途徑可以分為兩類：結構傳播和空氣傳播。

計算流體動力學（CFD）的應用可以幫助顯著提高無人機的效率并延長其飛行時間和航程。在本文中，我們將通過一個示例演示如何：工業無人機在懸停模式下的空氣動力學仿真和優化，這是此類無人機中能量最密集的模式。四軸飛行器幾何我們選擇了當今使用最廣泛的旋翼無人機配置之一：四軸飛行器。私人消費領域的無人機制造商（業余視頻拍攝、賽車無人機、兒童無人機等）主要依賴此類配置。

1 四旋翼無人機的空氣動力學仿真 以往有不少采用傳統NS方程的流體求解器來分析無人機的空氣動力學問題，但是普遍會遇到如下問題： 計算效率不高：由于外流場的模型網格數量巨大，

無人機課程推薦課程名稱《starccm無人機仿真全教程105講-四種仿真方法流固耦合懸停噴霧施肥吊物投彈槳葉優化大渦模擬噪聲》主講老師技術鄰平臺知名講師：梁老師擅長：精通STAR-CCM+，擅長氣動、傳熱、燃燒、多相流、運動、固體應力等多學科耦合分析，以及在CFD結果上，通過網格變形直接對模型進行優化的伴隨形狀優化方法；在設計空間通過將固體網格和流體網格相互轉換而自動構造最優幾何的伴隨拓撲優化方法

本文針對這一難題提供了仿真方面的解決途徑，下面展示的是基于fluent重疊網格制作的傾轉旋翼無人機算例，內容包含了幾何模型文件、網格文件和全部計算所需文件，還錄制了全程操作視頻可供學員跟著視頻逐步學習。

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目前無人機主要執行的是航拍、監測環境、農業植保等任務載荷，且大部分無人機以多旋翼為主。多旋翼無人機是靠螺旋槳轉速的變化，來調整力和力矩的，實現多旋翼無人機的飛行運動控制。對多旋翼無人機的槳葉來說， 一方面，槳葉尺寸越大，越難以迅速改變其速度。也正是因為如此，無人直升機主要是靠改變槳距而不是速度來改變升力。另一方面，在大載重下，槳葉的剛性需要進一步提高。

本文以系留型四旋翼無人飛行器為研究對象，采用通用大型有限元分析軟件ABAQUS建立了對應的力學仿真模型。應用該仿真模型對該旋翼無人飛行器在旋翼升力、風載荷及降落沖擊等工況下的結構強度和剛度響應進行了仿真分析，得到了對應的安全裕度數據，為該無人機的結構設計提供了理論依據。系留型四旋翼飛行器系統是一種有４個螺旋槳且螺旋槳呈十字交叉形式的飛行器，如圖１所示。

），從而提升了全機的空重比；此外，采用全復合材料進行槳葉研制，也在一定程度上降低了旋翼系統和空機的重量。

文獻[3]指出在民用無人機領域，多旋翼固定翼在航拍方面的應用是極為廣泛的，其原因之一就是起飛時幾乎不受地面情況的限制。但是多旋翼無人機存在著續航時間短，飛行速度慢等多種問題，對一些大范圍的運動及偵察有著天生的弊端。

通過提高從設計、分析到原型機再到最終確定設計參數全流程的效率和速度，我們可以針對行業和用途對主旋翼進行定制優化。 將噪聲仿真結果可視化，對無人直升機的設計發展有重大的幫助。

針對特定的應用場景，螺旋槳的定制優化是無人機平臺性能提升的必經之路。 螺旋槳，作為小型飛機、無人機、多旋翼機的重要動力部件，同飛機平臺性能密切相關。經過上百年的發展，各類型航空類螺旋槳層出不窮，其性能也參差不齊。

Sprangers,C.A等進行V-22傾轉旋翼機機翼仿真（如圖1）分析，并通過振動試驗研究對仿真結果進行了驗證，提高了全尺寸機翼研制設計把握。諸多研究證明了復合材料機翼結構設計在傾轉旋翼機研制中具有重要的工程意義。 基于有限元方法分析了傾轉旋翼機復合材料機翼動特性，通過文獻測試結果驗證了有限元分析結果的準確性和建立的機翼模型可信度。

《無人機功能危險分析指南》 ，提供了無人機功能、工作模式、環境與方式、失效狀態、功能危險分析表的示例，為開展無人機功能危險分析提供指導。 《多旋翼無人機飛行控制系統半實物仿真測試方法》 ，提供了對飛控樣品進行功能性能和安全性的半實物仿真測試方法。

雙旋翼飛行器（兩軸飛行器，Bi-copter）是一種新構型的無人機，可以通過改變兩個電機的角度來控制姿態。與四旋翼相比，雙旋翼使用更少的電機，因此重量和能耗都更低。在續航能力上，目前續航時間已經是四旋翼無人機的一大痛點，雙旋翼飛行器要比四旋翼更勝一籌，因此更加靈活高效的雙旋翼有較好的發展空間。

該軟件為用戶提供了完整的幾何清理功能，通過自研的網格模塊，根據無人機真實工況生成自適應網格，進而利用LBM求解器進行計算，實現了對旋翼機體的數值仿真。這款軟件易于操作，界面設計簡潔直觀，產品經理也可輕松上手。