针对农用无人机易受药液晃动造成失稳的问题,分别采用水平阻尼格栅和竖直阻尼格栅对药箱的内腔结构进行优化设计.以激励方向液体重心相对箱体的位移幅值和液体对箱体侧壁的冲击力为评价标准,采用Fluent软件中的流体体积(volume of fluid,VOF)多相流及非稳态k-epsilon湍流模型对无人机侧向急停激励下,10％、30％、50％、70％和90％的充液率,格栅布置高度为箱体高度的30％、50％和70％,采用不同槽数的水平和竖直阻尼格栅的防晃效果进行了仿真.仿真结果表明,2种阻尼格栅都减小了晃动液体在激励方向的重心变化.在液体对箱体冲击力方面,当液面高度和布置位置重合时水平阻尼格栅会造成液体对箱体的冲击力分别增加34.4％、24.5％和15.1％,其余位置的水平格栅可以减小液体对箱体的冲击力,并在槽数为6时趋于稳定;竖直阻尼格栅使30％、50％和70％充液率下液体对药箱的冲击力降低了42.6％、51.1％和61.7％,并在格栅槽数为9时趋于稳定.据此,选取在30％和70％的药箱高度位置布置6槽的水平阻尼格栅以及9槽竖直格栅作为最终药箱的内腔结构,并制作了实物进行台架试验,试验结果与软件仿真结果相符,优化改进后的药箱对液体的晃动有较好的抑制作用.
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