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拦阻索钢丝绳力学性能仿真分析

机械设计与制造工程 2023年第5期52卷 1-6页

作者：李龙聂宏魏小辉彭一明南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室江苏南京210016 南京航空航天大学南京机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

拦阻索是拦阻系统中的关键部件,为便于拦阻索选型,研究了6V×24S+FC三角股钢丝绳和与之绳径相同的圆股钢丝绳的力学性能。通过参数化建模,建立了两种右同向捻的钢丝绳的三维模型,利用ABAQUS软件建立了两种钢丝绳的有限元模型,并基于有... 详细信息

拦阻索是拦阻系统中的关键部件,为便于拦阻索选型,研究了6V×24S+FC三角股钢丝绳和与之绳径相同的圆股钢丝绳的力学性能。通过参数化建模,建立了两种右同向捻的钢丝绳的三维模型,利用ABAQUS软件建立了两种钢丝绳的有限元模型,并基于有限元方法对两种钢丝绳的拉伸和扭转性能进行了对比分析,结果表明,三角股钢丝绳更适合作为拦阻索,为拦阻索的选型提供了依据。

关键词：拦阻索三角股钢丝绳 ABAQUS 有限元分析力学性能

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飞机拦阻索动态特性研究

航空学报 2013年第4期34卷 833-839页

作者：梁利华万晨荀盼盼哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

为了分析飞机拦阻索在拦阻过程中复杂的动态特性,将拦阻索视为空间柔性钢索,液压吸能系统和缓冲系统经过线性拟合,作为传动索的约束条件,通过具有弹性和阻尼特性的梁单元加载在拦阻系统模型中,同时考虑了柔性钢索与刚性支撑体之间的接... 详细信息

为了分析飞机拦阻索在拦阻过程中复杂的动态特性,将拦阻索视为空间柔性钢索,液压吸能系统和缓冲系统经过线性拟合,作为传动索的约束条件,通过具有弹性和阻尼特性的梁单元加载在拦阻系统模型中,同时考虑了柔性钢索与刚性支撑体之间的接触碰撞作用,在有限元分析软件LS_DYNA中建立了拦阻系统的碰撞动力学模型,并进行了仿真研究。研究结果表明,飞机尾钩挂索后,在拦阻索与甲板滑轮之间存在连续震荡衰减的应力波,当来自于甲板滑轮的初次反射波到达钩索啮合点时,拦阻力达到极值。

关键词：拦阻索动力学有限元法接触碰撞液压系统

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偏心拦阻过程最优拦阻索运动速度的设计

振动与冲击 2012年第19期31卷 183-187页

作者：马善智陈国平何欢南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 成都飞机设计研究所成都610041

综合考虑空气动力、发动机推力以及摩擦力等因素对舰载机拦阻过程的影响,以拦阻索释放速度作为拦阻过程的控制输入,建立计及拦阻索质量的舰载机偏心拦阻过程的系统状态方程。针对存在边值及过载约束的轨迹优化问题,采用高斯伪谱方法求... 详细信息

综合考虑空气动力、发动机推力以及摩擦力等因素对舰载机拦阻过程的影响,以拦阻索释放速度作为拦阻过程的控制输入,建立计及拦阻索质量的舰载机偏心拦阻过程的系统状态方程。针对存在边值及过载约束的轨迹优化问题,采用高斯伪谱方法求解理想轨迹,基于GPOPS对飞机存在着舰质量、着舰速度偏差进行算例仿真。仿真结果表明:计及拦阻索质量可以更真实地反映拦阻索输出载荷的变化过程;利用高斯伪谱法可以获得偏心拦阻系统理想的最优轨迹。

关键词：舰载机偏心拦阻拦阻索轨迹优化高斯伪谱法

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拦阻索应力的仿真研究

科学技术与工程 2015年第14期35卷 224-229页

作者：沈文厚丁祥郭叔伟海军航空兵学院葫芦岛125001

舰载机着舰过程中,拦阻索的应力直接关系到舰载机的飞行安全。为研究拦阻索应力波传播规律,在多体动力学框架下,发展了基于绝对节点坐标法的具有接触碰撞功能的大位移索单元;并在此基础上建立了液压拦阻系统的简化模型。仿真分析尾钩两... 详细信息

舰载机着舰过程中,拦阻索的应力直接关系到舰载机的飞行安全。为研究拦阻索应力波传播规律,在多体动力学框架下,发展了基于绝对节点坐标法的具有接触碰撞功能的大位移索单元;并在此基础上建立了液压拦阻系统的简化模型。仿真分析尾钩两侧的索内应力是否相同。仿真结果表明,拦阻索受到冲击后舰载机的动能以横波和纵波的形式沿拦阻索向末端传播,并不断进行着反射叠加而产生应力峰值;由于纵波的传播速度远大于横波,从而使尾钩两侧的索内应力基本相同。此外,开发的拦阻索动力学模型可为拦阻系统的结构设计和优化提供计算方法。

关键词：舰载机拦阻索应力波多体动力学拦阻系统

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从绊马索到航母的拦阻索

力学与实践 2011年第6期33卷 103-104页

作者：刘延柱上海交通大学工程力学系上海200240

叙述航母舰载飞机被拦阻索协助降落的运动过程,作简单的力学分析.

关键词：拦阻索舰载机动能定理

基于地面拦阻系统的火箭垂直着陆回收机构设计

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深空探测学报（中英文） 2022年第5期9卷 477-482页

作者：胡振兴张希宋征宇田建东章凌陈献平黄海忠王辰北京宇航系统工程研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076 哈尔滨工业大学威海150006

不同于目前可重复使用运载火箭着陆腿回收方案,提出一种基于地面拦阻原理的火箭垂直着陆回收机构方案,在火箭垂直着陆下降过程中,利用地面拦阻索和阻尼器的综合作用实现火箭制动回收。通过仿真分析和原理样机验证,在落点正常、水平偏置... 详细信息

不同于目前可重复使用运载火箭着陆腿回收方案,提出一种基于地面拦阻原理的火箭垂直着陆回收机构方案,在火箭垂直着陆下降过程中,利用地面拦阻索和阻尼器的综合作用实现火箭制动回收。通过仿真分析和原理样机验证,在落点正常、水平偏置和旋转状态下,地面拦阻机构均能实现对运载火箭的拦阻回收,火箭结构承受的过载和冲击较小,姿态稳定。研究表明,拦阻回收机构能够实现箭体安全可控回收。

关键词：运载火箭拦阻索阻尼器垂直着陆回收机构

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考虑弯折波的舰载机拦阻过程仿真分析

力学与实践 2022年第2期44卷 285-292页

作者：高乐乐刘荣梅姚念奎陈建平南京航空航天大学航空学院南京210016 沈阳飞机设计研究所沈阳110035

为研究弯折波现象和分析弯折波对舰载机拦阻过程的影响,基于Euler–Bernoulli非线性梁理论,建立了考虑弯折波的拦阻索离散模型。对拦阻过程进行数值仿真,仿真结果表明,弯折波在整个拦阻过程均存在,使得拦阻钩载荷出现波动,且这种波动在... 详细信息

为研究弯折波现象和分析弯折波对舰载机拦阻过程的影响,基于Euler–Bernoulli非线性梁理论,建立了考虑弯折波的拦阻索离散模型。对拦阻过程进行数值仿真,仿真结果表明,弯折波在整个拦阻过程均存在,使得拦阻钩载荷出现波动,且这种波动在拦阻初期最为剧烈,之后逐渐减弱。弯折波的存在明显缩短了拦停时间和拦停位移,还使得拦阻索拉力的最大值更大。此外,奇数重弯折波与偶数重弯折波在传播方向、拉力角和弯折波平均波速等方面均表现出明显的不同。

关键词：弯折波舰载机拦阻索离散模型

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计及弯折波的舰载飞机偏心拦阻动力学分析

北京航空航天大学学报 2020年第8期46卷 1582-1591页

作者：谢朋朋彭一明魏小辉聂宏南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 上海卫星装备研究所上海200240

为分析偏心度对舰载飞机拦阻过程的安全特性的影响,以某舰载飞机为研究对象,建立了拦阻系统动力学模型,研究舰载飞机在偏心状态下的拦阻动力学特性。基于离散的弯折波模型,进行了计及弯折波的对中拦阻动力学仿真,仿真结果与相关标准的... 详细信息

为分析偏心度对舰载飞机拦阻过程的安全特性的影响,以某舰载飞机为研究对象,建立了拦阻系统动力学模型,研究舰载飞机在偏心状态下的拦阻动力学特性。基于离散的弯折波模型,进行了计及弯折波的对中拦阻动力学仿真,仿真结果与相关标准的试验数据进行了对比,变化规律基本一致。在此基础上进行了偏心拦阻动力学仿真,并研究了偏心度对于弯折波的影响,结果表明:因偏心拦阻,两侧拦阻索初始长度和拉伸速度不同,导致弯折波产生的载荷波动产生差异。当偏心度超过20%时,一侧拦阻索拉力不再呈现波动增大趋势,超过24%时,拦阻索拉力会出现负载和接近破断拉力。随着偏心度的增加,偏心侧的拦阻索承受更多的拦阻冲击载荷,偏心度过大会对拦阻系统的安全特性产生不利影响。

关键词：拦阻系统动力学弯折波偏心拦阻索

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飞机对中和偏心拦阻钩索动力学分析

机械强度 2008年第4期30卷 549-554页

作者：张鑫李玉龙刘元镛戴川西北工业大学航空学院西安710072 成都飞机设计研究所成都610041

研究装有尾钩飞机对中或偏心拦阻着陆后,计及弯折波在索中的传播情况下拦阻索的动力响应。计算作用在拦阻钩上的冲击载荷和飞机的减速过程。文中以美国BAK-13和E-28拦阻机为例进行计算分析,并用BAK-13拦阻机和各种机型,比较模拟计算和... 详细信息

研究装有尾钩飞机对中或偏心拦阻着陆后,计及弯折波在索中的传播情况下拦阻索的动力响应。计算作用在拦阻钩上的冲击载荷和飞机的减速过程。文中以美国BAK-13和E-28拦阻机为例进行计算分析,并用BAK-13拦阻机和各种机型,比较模拟计算和实测值的拦阻最大钩载。结果表明,文中建立的模型和分析结果具有良好的精度,可为飞机—拦阻机相容性及舰载机的拦阻提供参考。

关键词：拦阻钩拦阻索动力响应弯折波偏心