飞机起落架磁流变减震器的设计与试验研究

发布时间：2017-05-03 23:00

  本文关键词：飞机起落架磁流变减震器的设计与试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：飞机起落架减震器作为飞机重要的减震结构，其减震性能的优劣将直接影响飞机的性能和乘坐的舒适性。鉴于现在所用的被动式起落架减震器在减震方面的不足，需要研究一种新型的智能控制的减震器以改善飞机在起飞、着陆和滑跑时的减震性能。 磁流变液是一种性能优良、用途广泛的智能材料，其流变特性在磁场作用下是瞬时可逆的，而且流变之后的剪切屈服强度与磁感应强度具有稳定的对应关系。以磁流变液为填充介质的磁流变减震器具有精确的实时控制能力、连续可逆变化的阻尼力、低电压低功耗以及简单的结构和良好的稳定耐久性能。因此，磁流变减震器是一种典型的可控流体减震器，在半主动控制方面具有广泛的应用前景，为改善飞机、汽车以及桥梁等方面的减震性能提供了切实可用的途径。 本文在参考前人研究的磁流变减震器的基础上，结合飞机起落架减震器的实际结构，设计了一种环形间隙节流与油针共同作用的磁流变减震器。利用流体力学理论、磁流变液理论和磁流变减震器设计的基本知识，对该磁流变减震器的结构进行了磁路、油针、气室等结构的设计，最后通过ANSYS的APDL语言对磁路进行了优化分析，通过线性插值理论对油针截面进行优化设计，从而使结构更加合理。 通过对该减震器的动、静态试验表明，该减震器的阻尼力不仅能实现电流控制还能实现行程控制，在电流控制失效时阻尼力仍可调，依然具有良好的减震性能；该减震器的磁路利用率高，阻尼力可调范围大，密封良好，，充气式的结构不仅简化了其结构，提高了响应速度，还大大降低了加工制造成本，这些使磁流变减震器的结构更接近于飞机起落架减震器的结构，为磁流变减震器在飞机上的应用提供了一定的参考。本文在最后还针对所研究的成果进行了总结与展望，为磁流变减震器及其在飞机上的应用研究指出了新的方向。
【关键词】：起落架 磁流变减震器 变截面油针 优化仿真 动静态试验
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V226.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 磁流变技术及其研究进展13-14
• 1.3 飞机起落架减震技术的发展14-16
• 1.4 本课题研究的目的、意义和主要内容16-18
• 第二章 磁流变液及其性能18-23
• 2.1 磁流变液的组成18-20
• 2.2 磁流变液的磁流变效应20-21
• 2.3 磁流变液的主要性能及其影响因素21-22
• 2.3.1 磁流变液的性能21
• 2.3.2 影响磁流变液性能的主要因素21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 飞机起落架磁流变减震器的理论分析23-34
• 3.1 基于磁流变液的减震器23-29
• 3.1.1 磁流变减震器的工作模式23-24
• 3.1.2 磁流变减震器常用的力学模型24-28
• 3.1.3 磁流变减震器的结构28-29
• 3.2 基于磁流变减震器的飞机起落架29-33
• 3.2.1 起落架磁流变减震器的结构及其工作原理29-31
• 3.2.2 起落架磁流变减震器的力学模型31-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 飞机起落架磁流变减震器的设计34-52
• 4.1 磁流变减震器的结构设计34-35
• 4.1.1 结构设计方案34-35
• 4.1.2 结构优点35
• 4.2 结构尺寸参数的选择35-37
• 4.3 磁路设计37-39
• 4.4 气室的设计39-41
• 4.5 油针的设计41-44
• 4.6 磁流变减震器材料的选用44-49
• 4.6.1 磁芯材料的选择44-46
• 4.6.2 磁流变液的选择46-47
• 4.6.3 其他金属材料的选择47-48
• 4.6.4 导线的选择48
• 4.6.5 密封元件的选择48-49
• 4.7 减震器主要受力零件的强度校核49-51
• 4.8 本章小结51-52
• 第五章 磁流变减震器的有限元分析与结构优化52-62
• 5.1 磁路的有限元分析52-58
• 5.1.1 ANSYS的有限元分析概述52-53
• 5.1.2 APDL语言在磁路结构设计中的应用53-55
• 5.1.3 磁路结构的参数化优化设计55-58
• 5.2 油针截面的优化58-61
• 5.2.1 三点拟合曲线及插值系数的取值范围58-60
• 5.2.2 优化前后油针孔处阻尼力的变化对比60-61
• 5.3 本章小结61-62
• 第六章 磁流变减震器的实验研究62-78
• 6.1 振动试验台介绍62-65
• 6.2 试验前的准备工作65-66
• 6.3 磁流变减震器的静态特性试验66-75
• 6.3.1 实验原理介绍66-67
• 6.3.2 实验结果分析67-75
• 6.4 磁流变阻尼器的动态特性试验75-77
• 6.4.1 实验原理介绍75-76
• 6.4.2 实验结果分析76-77
• 6.5 本章小结77-78
• 第七章 结论与展望78-81
• 7.1 结论78-79
• 7.2 展望79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-87
• 作者简介87

【参考文献】

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本文编号：343881