Análisis de características de vibración y modelado de confiabilidad dinámica de UAVs de múltiples rotores
Autores: Zhou, Keyi; Zhou, Di; Wang, Xiru; Guo, Yonglin; Chen, Huimin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de características de vibración y modelado de confiabilidad dinámica de UAVs de múltiples rotores
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Vibración
Fiabilidad
UAVs multirrotor
Interacción fluido-estructura
Dinámica
Dinámica del rotor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Para abordar el mecanismo de fallo por vibración poco claro y la falta de métodos de evaluación de fiabilidad a nivel de sistema para UAVs de transporte multirrotor en condiciones de operación complejas, este artículo propone un método de análisis integral que combina la dinámica de interacción fluido-estructura con la teoría de fiabilidad dinámica. Primero, el estudio analiza la dinámica del rotor y las características de vibración bajo acoplamiento bidireccional fluido-estructura y obtiene datos de desplazamiento por vibración. Luego, construye un modelo de fiabilidad dinámica utilizando el Método de Fiabilidad de Segundo Orden (SORM) y el método de Laplace. El modelo explora la evolución de la fiabilidad en un entorno de acoplamiento de flujo de aire dinámico. Finalmente, establece un método de evaluación de fiabilidad del sistema UAV multirrotor y analiza el impacto del número de rotores y la disposición en la fiabilidad del sistema. Los resultados proporcionan una base teórica para la optimización estructural, la garantía de fiabilidad y la mejora de la tolerancia a fallos de los UAVs multirrotor en condiciones complejas.
Descripción
Para abordar el mecanismo de fallo por vibración poco claro y la falta de métodos de evaluación de fiabilidad a nivel de sistema para UAVs de transporte multirrotor en condiciones de operación complejas, este artículo propone un método de análisis integral que combina la dinámica de interacción fluido-estructura con la teoría de fiabilidad dinámica. Primero, el estudio analiza la dinámica del rotor y las características de vibración bajo acoplamiento bidireccional fluido-estructura y obtiene datos de desplazamiento por vibración. Luego, construye un modelo de fiabilidad dinámica utilizando el Método de Fiabilidad de Segundo Orden (SORM) y el método de Laplace. El modelo explora la evolución de la fiabilidad en un entorno de acoplamiento de flujo de aire dinámico. Finalmente, establece un método de evaluación de fiabilidad del sistema UAV multirrotor y analiza el impacto del número de rotores y la disposición en la fiabilidad del sistema. Los resultados proporcionan una base teórica para la optimización estructural, la garantía de fiabilidad y la mejora de la tolerancia a fallos de los UAVs multirrotor en condiciones complejas.