摘要
针对两栖无人机结构件成本控制与力学性能兼顾的需求,本文开展了低成本聚合物材料替代及力学性能验证研究。通过聚焦机臂基节等核心受力部件,选取碳纤维短纤材料(ZOLTEK PX35)与低成本PC材料作为替代候选材料,结合有限元分析与弯曲强度校核系统验证在极限工况下的适用性。有限元仿真结果表明:飞行系统所受的最大应力为 22.71 MPa,行走系统三足站立极限状态下最大应力为 194.2 MPa。弯曲强度校核显示:碳纤维短纤材料(ZOLTEK PX35)抗拉强度为290 MPa,均能覆盖实际受力需求,PC材料抗拉强度为65~70 MPa,其强度储备能满足飞行系统实际受力需求,且PC材料成本显著低于传统航空材料。研究实现了两栖无人机结构件低成本材料替代的可行性验证,为同类产品的成本优化与性能保障提供了技术参考。