| Form of studies |
Bachelor |
| Title of the study programm |
Engineering Technology , Mechanics and Mechanical Engineering |
| Title in original language |
Augstas veiktspējas bezpilota lidaparāta kompozītmateriālu rāmja analīze ar galīgo elementu metodi |
| Title in English |
Finite element analysis of a composite frame for a high-performance unmanned aerial vehicle |
| Department |
|
| Scientific advisor |
Andrejs Pupurs |
| Reviewer |
Tatjana Glaskova-Kuzmina |
| Abstract |
Dotā darba mērķis ir optimizēt augstas veiktspējas lidaparāta
kompozītmateriālu rāmja konstrukciju. Optimizācijas parametri ir kopējā konstrukcijas
masas samazināšana, rāmja kājas ģeometrija, veidojot spriegumu koncentratoru un
oglekļa šķiedru slāņu izkārtojums matricā, noturībai pret deformācijām un optimālam
spriegumu sadalījumam materiāla struktūrā.
Darbs struktūra sastāv no literatūras analīzes, kurā apskata bezpilota lidaparāta
uzbūvi, kompozītmateriālu mikromehānikas parametrus un spriegumu koncentrācijas
teoriju. Analītiskajā daļā tiek noteikti kompozītmateriāla lineārās elastības analītiskais
modelis, tā salīdzināšana ar datorizētu galīgo elementu metodi, kurā tiek pielietoti dati
iegūtie eksperimentāli no izgatavotajiem kompozītmateriālu paraugiem stiepē. Galīgo
elementu metodes analīzē tiek salīdzināti šķiedru izkārtojumi matricā, kā arī rāmja
kājas elementa ģeometrija no spriegumu koncentrācijas viedokļa. No iegūtajiem
spriegumu sadalījumu datiem, tiek izteikts optimāls šķiedru izkārtojums matricā, kurā
spriegumu sadalījums ir vienmērīgs un deformācijas ir relatīvi zemas salīdzinājumā ar
aplūkotajiem paraugiem.
Optimizējot kājas elementu, veidojot sprieguma koncentratoru, tiek izstrādāts
elements, kura sagruvuma segments ir prognozējams, kas savukārt paaugstina kopējo
lidaparāta vadības elementu drošību pret sadursmēm augstos ātrumos. Kopējā
lidaparāta masa tika reducēta, iegūstot augstu celtspējas/pašsvara attiecību 17:1,
salīdzinājumā ar komerciālajiem bezpilota lidaparātiem dotā attiecība ir 1.5/2:1, kas
ļauj dotajam lidaparātam iegūt augstu manevrēšanas spēju un paātrinājumu,
pārsniedzot 150 km/h lidošanas ātrumu.
Darbs satur 59 lappuses, 11 tabulas, 38 attēlus, 41 informācijas avotus un 2
pielikumus. |
| Keywords |
GALĪGO ELEMENTU METODE, OPTIMIZĀCIJA, KOMPOZĪTMATERIĀLI, SPRIEGUMU KONCENTRATORI, BEZPILOTA LIDAPARĀTS |
| Keywords in English |
FINITE ELEMENT METHOD, OPTIMIZATION, COMPOSITE MATERIALS, STRESS CONCENTRATION, UNMANNED AIRCRAFT. |
| Language |
lv |
| Year |
2023 |
| Date and time of uploading |
04.06.2023 23:21:16 |
