飞机起落架静强度虚拟试验技术研究

发布时间：2017-05-16 04:15

  本文关键词：飞机起落架静强度虚拟试验技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 在飞机起落架的研制过程中,静强度试验是必不可少的,更是确定起落架能否装机的前提条件之一。在传统的起落架研制中,一般采用物理静强度试验来验证起落架静强度的承载能力。物理试验虽然准确可信,但是也存在着一些缺点和不足:其一,物理试验耗资巨大,且需要专门的试验场地、设施和工装夹具等;其二,试验周期较长,必须在生产出样件之后才能进行试验,从本质上属于串行工作模式,效率低下;其三,在试验结果不理想的情况下,改进产品重新试验费时费力费钱。以上问题对于起落架研制过程中所需的经费和研制周期都是非常不利的。 早期,在理论计算方面多采用理论力学、结构力学和材料力学等学科的专业知识对起落架的静强度进行校核。这些理论方法对于实际工程问题的简化比较大,无法替代静强度物理试验。然而随着计算机技术和有限元分析技术的飞速发展,一些通用有限元分析软件,如PATRAN/NASTRAN,已被航空工业厂所普遍采用,以校核飞机起落架部件或整体的静强度承载能力。 近些年来,多体系统动力学学科的兴起和虚拟现实技术的飞速发展,为虚拟试验技术的发展奠定了良好的基础。本文基于典型CAD/CAM软件CATIA、有限元分析软件PATRAN/NASTRAN和多体系统动力学仿真软件ADAMS,对飞机起落架静强度虚拟试验技术进行了探索性研究。在本文中,首先基于CATIA建立飞机起落架几何主模型,然后把模型通过SimDesigner导入ADAMS得到多体刚性模型,再把五个部件由PATRAN/NASTRAN生成MNF文件导入ADAMS,最终建立用于飞机起落架静强度虚拟试验的刚-柔混合样机模型。并进一步对该刚-柔混合样机模型进行了飞机起落架静强度虚拟试验。虚拟试验表明,试验结果与飞机起落架物理静强度试验结果有较好的一致性。
【关键词】：起落架 多体系统动力学 强度试验 有限元分析 虚拟试验
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：V215.23
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 工程背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 MSC.ADAMS/Flex计算历史发展及背景14
• 1.2.2 刚-柔耦合数学方程和力学方程的研究现状14-15
• 1.2.3 虚拟数字化技术的发展现状15-16
• 1.3 刚-柔耦合模型仿真分析流程图16-18
• 第二章 刚-柔耦合分析基本理论18-23
• 2.1 柔性体运动学方程18-19
• 2.2 柔性体超单元算法原理19-20
• 2.3 刚-柔耦合多体系统动力学基础20-22
• 2.4 小结22-23
• 第三章 利用CATIA几何模型在ADAMS中创建虚拟样机模型23-36
• 3.1 基于CATIA几何模型的建立23-30
• 3.1.1 零件建模24-29
• 3.1.2 装配29-30
• 3.2 基于ADAMS的起落架虚拟样机30-33
• 3.2.1 Sim Designer 简介32-33
• 3.3 CATIA模型导入ADAMS生成刚性样机模型33-35
• 3.3.1 模型导入SimDesigner并添加约束34-35
• 3.4 小结35-36
• 第四章 起落架部件的有限元分析36-47
• 4.1 支柱（外筒）有限元分析37-39
• 4.2 活塞杆的有限元分析39-40
• 4.3 轮轴的有限元分析40-42
• 4.4 斜支撑有限元分析42-43
• 4.5 防扭臂的有限元分析43-46
• 4.5.1 上防扭臂有限元分析43-44
• 4.5.2 下防扭臂有限元分析44-46
• 4.6 小结46-47
• 第五章 基于ADAMS的刚-柔混合样机模型47-52
• 5.1 使用MSC.ADAMS/AutoFlex创建柔性体的基本步骤47
• 5.2 刚-柔混合模型的创建47-51
• 5.2.1 ADAMS/AutoFlex模块中对MNF文件的导入47-48
• 5.2.2 对柔性部件添加相应约束48-51
• 5.3 小结51-52
• 第六章 起落架强度试验及仿真分析52-67
• 6.1 虚拟静强度试验大纲52-56
• 6.1.1 虚拟静强度试验的目的和要求52
• 6.1.2 虚拟静强度试验件及约束方式52-53
• 6.1.3 加载模型53-56
• 6.2 试验数据结果统计56-59
• 6.3 仿真分析结果数据59-66
• 6.3.1 工况 SC2QZ7359-61
• 6.3.2 工况 SC2QZ6061-62
• 6.3.3 工况 ST2QZ7362-64
• 6.3.4 工况 ST2QZ6064-66
• 6.4 小结66-67
• 第七章 结论与展望67-69
• 7.1 本文的主要工作67
• 7.2 后续研究工作及其展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读学位期间发表的学术论文及参与的科研课题73
• 发表的学术论文73
• 参与的科研课题73

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 杜楠楠;魏小辉;房务官;宋晓晨;;飞机起落架支柱部件强度分析[J];江苏航空;2011年S1期

2 何鑫;许锋;聂宏;;直升机起落架虚拟静力试验方法研究[J];航空计算技术;2013年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 袁哲;齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D];东北大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 张成玉;基于ANSYS的起落架减震支柱设计技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 张则梅;月球着陆器结构设计技术及仿真分析[D];南京航空航天大学;2009年

3 刘冰;海鸥300飞机起落架强度分析与试验[D];南京航空航天大学;2010年

4 李自强;飞机反推力系统虚拟试验技术研究[D];华中科技大学;2011年

5 孙缘;基于ADAMS和ANSYS的起落架落震仿真及强度优化设计[D];南京航空航天大学;2012年

6 王朝伟;数控转台式组合机关键部件的优化设计[D];沈阳理工大学;2012年

7 潘寿虎;基于虚拟样机水稻田双螺旋式整埂机的研制[D];沈阳理工大学;2013年

  本文关键词：飞机起落架静强度虚拟试验技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：369546