发布时间:2023/06/03 20:33:37
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经过半年多的金工学习,在王新洪和洪新伟两位老师的帮助下,我们组的无人机模型终于设计出来了。回想我们组成员一起奋斗的设计之路,充满了挫折与挑战,但每次我们都咬紧牙关、携手并进,实现了从零到一的突破。
且将新火试新茶,诗酒趁年华。在学期伊始,我便抢占了无人机这一热门项目,满怀期望地想趁本科阶段做出一个无人机。但当我们得知要单凭自己设计模型、加工零件、线路组装的时候,每个人的心中都装着一块大石头,肩上的担子陡然变重。毕竟我们连最基本的金工工艺,甚至是加工车间都没进去过,何谈构思制作?
鲜衣怒马少年时,不负韶华行且知。当看到老师给的中期报告截止时间和评分细则,看到其他组陆陆续续地进行观摩设计,我们意识到不能坐以待毙。所以,我们也抱着试一试的心态参观了无人机实验室,但当目睹了柜子上形形色色的KAPIV(KAPIV一体化教学实践项目,“KAPIV”,即知识、能力、实践、创新、品德)无人机作品和飞行器航模,目睹了模型机试飞上天的那一刻,我心中就暗下决心,一定能够把无人机这个项目做好。我负责的板块是无人机的设计和3D建模,刚开始接触的时候,真的是“小白”一枚。不懂solidworks(世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统),就狂看b站教程,狂问师兄师姐;不知道无人机尺寸,就去工训中心,实地观摩,小到一个螺丝钉,大到一个机臂,用手机拍下记录,回去在电脑上建模;不知道加工工艺,就去问我们的金工老师,从最简单的打孔、磨削到稍复杂的锻造、铣削……一路走来真的不容易,感谢当初在电脑前一坐就是一整天的自己,感谢当初提供支持的队友和兄长,感谢当初事无巨细耐心指导的老师,在所有人的共同帮助下,才换来了今天的成功。
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。在当初去实验室的时候,我们从老师的口中得知,无人机要尽量做到“轻慢低”,即质量轻、速度慢、高度低。而达到这一目的首先便是从减轻质量做起,老师向我们展示了之前模型的弊端,比如机臂过重、连接位置太松、重心太高等缺点,并提醒我们尽量规避这些问题。之后我又从网上查询资料,发现了大大提高无人机稳定性的桁架结构,将其应用于飞行手臂上,一方面可减轻整体的重量;另一方面可增强无人机的稳定性。随后我便用solidworks设计出了初步模型,但当我满怀信心去向老师展示的时候,却还是被经验丰富的老师指出了许多问题——最主要的问题在于我设计的上盖板和底板都采用了凹陷和打孔工艺,老师指出,因为底部没有支撑架,载荷需要底板传递到支撑柱,所以要加厚来承受载荷,并且引导我利用理论力学的知识计算最大载荷求最小厚度。同时,老师也指出了凹陷和打孔工艺起到的只是减轻重量作用,对强度的增加是不利的。在选材问题上,老师也向我介绍了轻木、镁合金、铝合金、钛合金、碳纤维等,考虑到稳定性和经济性的因素,最后我们采用了铝合金这一常见材料。通过老师的指点和论文文献的查阅,最终我将无人机模型改进,设计出了一款桁架结构、无孔底板的X型四翼铝合金无人机。
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。追逐梦想的道路没有一条是平坦的,只有那些不畏艰难、沿着陡峭的山路去攀登的人,才有可能到达光辉的顶点。虽然KAPIV的学习之路充满挑战,但却让我收获了许多知识与实用技能,很感谢学校提供这样一个优质的学习平台,以后我定会持之以恒,勇往向前。
【作者:2022级本科生 王佳乐 来自单位:能动学院 责编:陈婉燕 赵方方】