NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN TỐI ƯU KẾT CẤU KHUNG CHO THIẾT BỊ BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI QUADCOPTER

Nguyễn Hoàng Quân; Lương Thị Na; Đỗ Huy Điệp

doi:10.34238/tnu-jst.11541

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN TỐI ƯU KẾT CẤU KHUNG CHO THIẾT BỊ BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI QUADCOPTER

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 12/11/24 Ngày hoàn thiện: 17/02/25 Ngày đăng: 17/02/25

Các tác giả

1. Nguyễn Hoàng Quân, Trường Đại học Công nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội
2. Lương Thị Na, Trường Đại học Công nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội
3. Đỗ Huy Điệp , Trường Đại học Công nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội

Tóm tắt

Kết cấu khung của máy bay không người lái là yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất bay, khả năng chịu tải của thiết bị. Với sự mở rộng ứng dụng của máy bay không người lái trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, cứu hộ, vận tải và quân sự, nhu cầu về các thiết kế khung nhẹ, bền và tối ưu hóa về khí động học ngày càng tăng. Bài báo này trình bày phương pháp tính toán kết cấu và tối ưu hóa khung Quadcopter, một dạng máy bay không người lái, để chở vật nặng 2 kg. Với bài toán tối ưu hóa kết cấu này, từ kết quả của hệ phân tích kết cấu tĩnh, quy trình tính toán tối ưu cho khung Quadcopter được đề xuất. Mẫu đề xuất có khung nhẹ hơn 2,76% so với mẫu ban đầu, thể tích chứa đồ sau khi gấp giảm 66% so với ban đầu, khả năng chịu lực được phân bổ đều, không xuất hiện ứng suất cục bộ. Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của phân tích và tối ưu hóa kết cấu trong quá trình phát triển máy bay không người lái, đặc biệt là trong việc cân bằng giữa giảm trọng lượng và khả năng chịu tải. Dựa trên kết quả nghiên cứu này, mẫu máy bay không người lái cỡ nhỏ sẽ được chế tạo phục vụ đào tạo và chuyển giao công nghệ tại Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội trong thời gian tới.

Từ khóa

Máy bay không người lái; Khung Quadcopter; Thiết kế; Tối ưu kết cấu; Phần mềm Ansys

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] T. K. C. Nguyen, T. P. Le, and T. H. Nguyen, “The drone delivery services: An innovative application in an emerging economy,” The Asian Journal of Shipping and Logistics, vol. 39, no. 2, pp. 39-45, 2023.

[2] W. Yoo, E. Yu, and J. Jung, “Drone delivery: Factors affecting the public’s attitude and intention to adopt,” Telematics and Informatics, vol. 35, no. 6, pp. 1687-1700, 2018.

[3] A. A. Siddiqui and P. D. Le, “Impact of trade facilitation on trade performance in case of Vietnam, Kenya and Germany,” Journal of International Economics and Management, vol. 118, pp. 64-74, 2019.

[4] J. J. Kim and J. Hwang, “Merging the norm activation model and the theory of planned behavior in the context of drone food delivery services: Does the level of product knowledge really matter?” Journal of Hospitality and Tourism Management, vol. 42, pp. 1-11, 2020.

[5] D. Perikleous, G. Koustas, S. Velanas, K. Margariti, P. Velanas, and D. Gonzalez-Aguilera, “A Novel Drone Design Based on a Reconfigurable Unmanned Aerial Vehicle for Wildfire Management,” Drones, vol. 8, 2024, Art. no. 203.

[6] R. Chaurasia and V. Mohindru, “Unmanned aerial vehicle (UAV): A comprehensive survey Unmanned Aerial,” Vehicles for Internet of Things (IoT) Concepts, Techniques, and Applications, 2021, pp. 1-27.

[7] R. Singh, R. Kumar, A. Mishra, and A. Agarwal, “Structural Analysis of Quadcopter Frame,” Materials Today: Proceedings, vol. 22, pp. 3320-3329, 2020, doi: 10.1016/j.matpr.2020.03.295.

[8] D. L. Logan, A first course in the finite element method. Cengage Learning, 2011.

[9] V. Jagota, A. Sethi, and K. Dr-Khushmeet, “Finite Element Method: An Overview,” Walailak Journal of Science & Technology, vol. 10, pp. 1-8, 2013, doi: 10.2004/wjst.v10i1.499.

[10] H. M. A. Mahzuz, M. Ahmed, J. Dutta, and R. H. Rose, “Determination of Several Properties of a Bamboo of Bangladesh,” Journal of Civil Engineering Research, vol. 3 no. 1, pp. 16-21, 2013 doi: 10.5923/j.jce.20130301.02.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11541

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ