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西安交通大学学报 2022年第12期56卷 56-67页

作者：祝恒佳杨丽昆祝世兴付一博中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航航空地面特种设备研究基地天津300300 中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心西安710089

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落振全过程动力学特性的影响,建立了集成单出杆磁流变减振器的飞机起落架落振动力学模型,并通过台架试验进行验证,进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落振特性。考虑磁流变减振支柱内... 详细信息

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落振全过程动力学特性的影响,建立了集成单出杆磁流变减振器的飞机起落架落振动力学模型,并通过台架试验进行验证,进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落振特性。考虑磁流变减振支柱内部尺寸、压力和流量变化、磁流变液特征,推导了磁流变减振起落架的磁流变阻尼力、压缩气体弹簧力、小孔阻尼力等集总参数动力学模型,并在Adams/View环境中建立磁流变起落架虛拟样机,模拟起落架落振台架试验工况进行仿真研究,仿真与试验对比结果表明,起落架总载荷峰值、垂直过载、动行程及轮胎压缩量相对误差均在10%左右。进一步地,将某型无人机的机翼简化为等截面悬臂梁,建立了考虑机翼柔性的磁流变减振起落架刚柔耦合动力学模型并进行落振动力学仿真分析,结果表明:机翼柔性会降低磁流变起落架减振系统载荷峰值和减振器最大行程;当磁流变减振器的输入电流分别为0、1.2 A时,减振前期机翼产生变形载荷的峰值分别为起落架系统总载荷峰值的0.40%、0.41%,减振后期分别为1.96%、4.16%,落振时柔性机翼弯曲变形所吸收的冲击动能大部分是在减振后期释放;通过改变输入电流实现磁流变减振器输出阻尼力的主动适应,可以在一定程度上缓解飞机着陆冲击,在延长飞机结构件的使用寿命上具有一定的工程价值。

关键词：磁流变起落架落振动力学刚柔耦合机翼柔性冲击动力学

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考虑机翼柔性的油气式起落架落震动力学分析

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机械设计 2024年

作者：陈小龙赵知辛张瑞阳黄强张昌明陕西理工大学机械工程学院陕西省工业自动化重点实验室

为了更准确地描述飞机着陆时的动态特性，在起落架落震动力学研究中，详细考虑了机翼结构因惯性而产生的弹性变形对系统缓冲性能的影响。利用ANSYS Motion动力学软件建立了单腔油气式起落架模型，针对落震试验工况进行仿真研究，计算得... 详细信息

为了更准确地描述飞机着陆时的动态特性，在起落架落震动力学研究中，详细考虑了机翼结构因惯性而产生的弹性变形对系统缓冲性能的影响。利用ANSYS Motion动力学软件建立了单腔油气式起落架模型，针对落震试验工况进行仿真研究，计算得到的起落架系统缓冲行程、垂直过载和缓冲效率等响应参数结果，与试验结果比较相对误差均在6%以内，验证了该模型的有效性；在此基础上，将HIRENASD机翼模型集成于起落架缓冲着陆系统中，建立了考虑机翼柔性的油气式起落架刚柔耦合动力学模型，探究了机翼结构弹性对起落架着陆动态特性的影响。研究发现：相同工况下考虑机翼结构的弹性变形与不考虑机翼结构弹性变形相比较，减震前期的机身垂向加速度、轮胎压缩量和轮胎垂向载荷等响应参数峰值均有明显下降，后期随着机翼释放形变能有所增大，并且峰值位置发生后移，系统缓冲效率明显提高。机翼上的Mises应力和应变呈现出从翼根位置往翼尖逐渐衰减的分布规律，与变形结果变化趋势正好相反。

关键词：油气式起落架落震动力学机翼柔性刚柔耦合

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动基座对准机翼挠曲变形补偿方法研究

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空天防御 2020年第3期3卷 131-136页

作者：李云龙宋振华刘伟鹏张进冯辉上海机电工程研究所上海201109

机载战术武器发射时,常采用动基座对准技术进行初始对准,机翼的挠曲变形是影响对准性能的重要因素。基于机翼的悬臂梁振动模型,将其简化为一个二阶随机过程模型,并将该随机过程模型扩充为滤波器状态量进行估计。对比传统高维滤波器,合... 详细信息

机载战术武器发射时,常采用动基座对准技术进行初始对准,机翼的挠曲变形是影响对准性能的重要因素。基于机翼的悬臂梁振动模型,将其简化为一个二阶随机过程模型,并将该随机过程模型扩充为滤波器状态量进行估计。对比传统高维滤波器,合理减少滤波状态量,简化了高维滤波器。仿真结果表明,该随机过程模型能够很好地补偿机翼动态变形对滤波器性能的影响,滤波器也可以对动态变形角进行很好的估计和跟踪,可以用来补偿机翼挠曲效应;在不影响对准精度的条件下,简化后的滤波器计算量小,比高维滤波器更适合应用于工程实现。

关键词：传递对准机翼柔性悬臂梁振动随机过程

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飞机起落架系统落震动力学建模与响应分析

飞机起落架系统落震动力学建模与响应分析

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作者：陈小龙陕西理工大学

学位级别：硕士

起落架作为飞机的重要组成部分,在飞机起降过程中承受了巨大的冲击载荷,对保证飞机平稳、安全地起飞和着陆发挥着重要的作用,其缓冲性能的优劣直接决定着飞机的安全性和舒适性。为了更准确地描述飞机着陆时的动态特性,本文以油气式起落... 详细信息

起落架作为飞机的重要组成部分,在飞机起降过程中承受了巨大的冲击载荷,对保证飞机平稳、安全地起飞和着陆发挥着重要的作用,其缓冲性能的优劣直接决定着飞机的安全性和舒适性。为了更准确地描述飞机着陆时的动态特性,本文以油气式起落架为研究对象,通过理论分析、数值模拟与试验对比相结合的方法对起落架的落震动力学特性进行了研究,对其着陆响应进行了综合分析。具体研究内容如下:（1）阐述了起落架缓冲系统的结构组成和工作原理,构建了主要部件的力学模型,并推导得到了起落架系统的落震动力学方程。利用Ansys Motion动力学软件建立了单腔油气式起落架的虚拟样机,针对落震试验工况进行仿真研究,计算得到的起落架系统缓冲行程、垂直过载和缓冲效率等响应参数,与试验结果比较,相对误差均在6%以内,验证了整机模型的有效性。（2）依据所建立的起落架落震仿真模型,综合选取了油孔截面面积、气腔初始充气压力、流量系数、投放高度和俯仰角5个变量作为影响因素,系统讨论了模型相关参数变化对起落架着陆响应的影响。研究表明,模型自身设计参数和状态参数变化会改变缓冲器内部油液的流动速度和阻尼特性,进而影响起落架对着陆冲击能量的吸收和耗散能力,对起落架系统的缓冲性能具有显著影响。（3）利用有限单元法获得了HIRENASD机翼模型在较低频率范围内的模态振型,基于多体动力学理论将生成的机翼柔性体模型集成于起落架缓冲系统中,建立了考虑机翼柔性的起落架刚柔耦合动力学模型。通过对比分析多刚体模型和刚柔耦合模型的动力学性能差异,探究了不同工况条件下的机翼结构弹性变形对起落架着陆动态特性的影响。研究发现:机翼结构的弹性变形会显著减小系统减震前期的机身垂向加速度、轮胎压缩量等响应参数峰值,起落架承受垂向冲击力情况得到了适当缓解,后期随着机翼释放形变能有所增大;同时机翼上的Mises应力和应变沿着翼展方向逐渐衰减,最大下沉速度3.66m/s工况条件下的应力和应变峰值较刚性模型分别增加了35MPa和1.23×10。

关键词：油气式缓冲器落震动力学机翼柔性刚柔耦合

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基于磁流变减震器的起落架落震模型修正及仿真研究

基于磁流变减震器的起落架落震模型修正及仿真研究

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作者：杨丽昆中国民航大学

学位级别：硕士

随着计算机仿真技术的飞速发展以及磁流变技术在工程中的广泛应用,使得飞机起落架的性能研究更加便捷、高效。本文的主要工作是磁流变减震器及磁流变起落架动力学模型的建立与修正,运用MATLAB和ADAMS软件分别对磁流变减震器和磁流变起... 详细信息

随着计算机仿真技术的飞速发展以及磁流变技术在工程中的广泛应用,使得飞机起落架的性能研究更加便捷、高效。本文的主要工作是磁流变减震器及磁流变起落架动力学模型的建立与修正,运用MATLAB和ADAMS软件分别对磁流变减震器和磁流变起落架进行动力学仿真试验研究,并分析了机翼柔性对磁流变起落架缓冲性能的影响。本文首先介绍了磁流变减震器和起落架减震系统的研究进展,通过台架试验研究磁流变减震器的动力学特性,基于Bingham模型运用最小二乘曲线拟合法提出一种改进的Bingham力学模型—Rational函数模型。通过运用MATLAB软件对改进模型进行数值仿真并与实验结果进行对比验证,表明Rational函数模型对于控制磁流变减震器的输出阻尼具有更高的精度和更好的适用性。随后基于磁流变起落架的实际结构建立了磁流变起落架落震动力学模型,推导出减震系统中各项力的模型计算公式。其次,通过运用ADAMS软件建立磁流变起落架虚拟样机模型并进行动力学仿真分析,将仿真计算结果与实验结果进行对比验证了动力学模型和仿真的正确性。随后在磁流变起落架虚拟样机中分析了减震器主要参数对缓冲性能的影响,其中在现有震动工况下可以将减震系统的载荷峰值提高2.1%,减震器的最大行程降低5.7%,系统载荷出现稳定趋势的拐点时间提前0.01 s。最后,应用梁单元法和ANSYS软件对简化为等截面悬臂梁的机翼模型进行模态分析并生成模态中性文件,将模态中性文件导入ADAMS中,安装在磁流变起落架虚拟样机中进行落震动力学仿真实验。结果表明在考虑机翼柔性的情况下可以降低减震系统的载荷峰值和减震器的最大行程,并通过对不同输入电流下机翼柔性作用于磁流变起落架减震系统的载荷变化进行了影响分析,得出了一些具有工程价值的结果。

关键词：磁流变减震器模型修正落震动力学分析机翼柔性仿真分析

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