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all-personal-resume/个人简历_机械智能制造/doc/工业设计/农业监测无人机结构设计项目.md

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# 项目整体流程介绍
### 流程一:整机结构设计与布局
1. 基于农田场景对携带性、作业续航与平台稳定性的综合要求,设计结构围绕"轻量化+可折叠+易维护"目标展开,采用中置下沉式电池舱、可拆卸机臂与可拓展传感器仓布置方式,全面提升整机适应性。
2. 重要内容:
- 空载整机质量控制在≤2.8kg碳纤维T700材质为主体承重框架
- 采用380×300×120mm折叠尺寸满足单兵背负携行限制
- 电池仓中置下沉式布局,重心靠近中心板下缘,提升悬停稳定性;
- 钛合金双折叠铰链机构复位精度±0.2°可靠性通过3h振动台验证
- 各部件结构接口标准化设计,支持后期多光谱/热成像/RTK模组接入。
### 流程二:结构仿真与安全性评估
1. 针对飞行过程中面临的多维载荷、频率响应、气动干扰与跌落冲击等复杂因素,构建涵盖静力/模态/CFD/冲击等模块的多物理场仿真体系,进行飞行安全性与强度稳定性评估。
2. 重要内容:
- 静力分析基准1.5G工况下结构安全系数≥2.0实测为2.1
- 模态仿真避开电机共振区(目标>400Hz一阶频率为452Hz
- 气动优化采用Fluent流场仿真外形阻力系数下降18%
- 冲击仿真基于LS-DYNA平台模拟1.5m自然落地情形最大应力低于屈服极限60%
- 重点结构如电机座、折叠铰链区设局部加强结构并同步验证螺栓承载力与热胀预留。
### 流程三:耐久性设计与三防处理
1. 针对农业作业中的重复折叠、泥沙侵蚀与高温高湿环境,开展抗疲劳结构细化设计与三防处理,提升无人机在全周期内的可靠运行能力。
2. 重要内容:
- 关键节点疲劳设计寿命≥2000次折叠循环实测达到2500次
- 起落架防泥陷结构接地面积增加30%,有效避免陷入湿地;
- 电子舱结构等级为IP67采用双道O型圈+防水透气阀;
- 表面涂层选用聚氨酯喷涂+金属件微弧氧化通过96h盐雾试验验证
- 散热系统优化后电机在35°C环境下作业温度下降至≤58°C。
### 流程四:原型测试与结构迭代
1. 通过实验室结构刚度/振动谱测试与田间环境实飞测试,评估整机性能指标并基于测试数据驱动结构迭代优化,提升系统性能与量产适配度。
2. 重要内容:
- X/Y/Z三向刚度测试目标≥180N/mm实测X向185、Y向210、Z向152Z向后续加筋
- 振动谱传递函数覆盖50500Hz频段无共振点重叠峰值
- 野外测试场景涵盖泥泞地起降、高温照射与果树穿行暴露问题并完成3项结构修改
- 结构迭代通过仿真-验证-重构闭环最终实测抗风等级达7级13.8m/s紊流场测试
### 流程五:成本优化与量产适配
1. 在确保性能指标满足基础上开展结构BOM精简、标准件归类与国产替代控制结构件总成本在可量产范围内满足产业化推广预期。
2. 重要内容:
- 碳纤维改为国产T700替代东丽碳布刚度差异<3%单价下降21%
- 钛合金折叠件由原CNC改为批量铸造良率>85%成本下降34%
- 公差标准宽松至±0.15mm降低CNC工时约18%
- 螺钉统一为M3规格标准件型号压缩至3种便于装配与库存管理
- 最终结构总成本为3050元低于目标上限3200元。