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随着航空技术的发展,微型飞行器在许多领域的优势逐渐体现出来,其在军事和民用领域都有十分诱人的应用前景。微小型飞行器的发展及研究中,扑翼式微小型飞行器具有更高的灵活性,更小的体积等优势,具有更大的研究价值和应用潜力。本文利用CFD的研究方法,对扑翼运动的流场进行仿真模拟,模拟过程中观察了不同展弦比和不同雷诺数下的前缘涡结构与流场流动情况。研究发现在扑翼运动过程中,会产生一直附着在翅翼表面的前缘涡,前缘涡的存在会使翅翼上表面形成一个低压区,造成上下翼面压力差从而产生升力,这是扑翼运动高升力机制的主要因素。而展向流动存在对前缘涡的稳定性有重要影响,由于展向流的存在,前缘涡才可稳定的附着在翅翼表面且呈现螺旋锥形状。随着展弦比的增大,翅翼上附着的前缘涡尺寸也增大,造成低压区增大,升力提高,但是过大的展弦比容易在翼尖处发生部分前缘涡的脱离,从而影响升力。雷诺数也对前缘涡的结构有相似的影响,通过改变速度的方式适当增大雷诺数可以增大前缘涡尺寸从而提高升力,但是过大的雷诺数也会造成前缘涡在翼尖处的部分脱离,使升力降低。此外本文还使用流固耦合的研究方法对柔性翼的进行研究,结果表明与刚性翼相比,柔性翼的表面附着一层涡层,使其表面的低压区面积更大,但是这种区别并不明显。本文还使用虚拟样机技术对扑翼运动机构进行运动学与动力学仿真,对微型扑翼式飞行器的设计具有参考价值。本文对一种基于曲柄滑块机构的扑翼机构进行了仿真,结果表明电机的参数选型对与扑翼机构的运动频率和震动程度产生影响,并且其扑翼频率和机构震动程度基本变化基本一致。在不同电压和负载的情况下,扑翼机构的扑动频率也不同,在电压较高或负载较低的情况下扑翼频率也较高。当小负载时,传动比越小扑翼频率越高,随着负载的增大,小传动比的扑翼机构运动频率反而会降低。