直升机起落架高海况限位能力分析及试验验证

在高海况海浪及海风的扰动下,轮式起落架直升机的缓冲器的伸缩运动易导致直升机姿态发生倾斜或引起冲击,对船载平台直升机的使用有一定危险性。对起落架安装伸缩限制器后的活动量值进行理论分析,得到了起落架安装伸缩限制器后的位移活动量值,并进行了起落架限位试验;对理论分析及试验结果进行了比较,理论计算结果与试验结果误差不大于10%,伸缩限制器最大位移量不大于15 mm。

直升机抗坠毁元件构形设计分析研究

为探究差异化的构形参数对复合材料波纹梁吸能性能影响,针对多种构形波纹梁,进行动态压溃试验,对试验现象分析及试验数据处理,给出了多种构形波纹梁的载荷-时间曲线和破坏模式。采用有限元软件ABAQUS模拟波纹梁的瞬态冲击过程,得到吸能特性参数比吸能(SEA)和平均载荷值等,并与试验结果对比,对比结果验证了数值模型的有效性。通过试验及数值分析结果讨论了波纹构形对波纹梁峰值载荷和吸能能力的影响,对不同构形波纹梁以及增加薄弱环节设计的吸能差异作出评估,为实际工程设计提供参考依据。结果表明,利用等截面剖面杆轴向压缩载荷作用下的临界应力方程将波纹梁梁高/波幅比、波长/波幅比设定在相应关系式时波纹梁结构表现出较为稳定的压溃过程,具有一定的应用价值;波纹腹板圆角R值除了对峰值载荷及平均载荷有影响,对波纹梁破坏模式改变也有一定关系,薄弱圆角r值能比较好的改善峰值载荷大小。

基于Hashin准则的直升机复合材料波纹梁耐撞性分析

对低速冲击作用下直升机复合材料波纹梁的吸能能力进行数值模拟分析。在分析中摒弃了在已有分析中将层合板复合材料简化成理想弹塑性材料的假设,建立了考虑实际铺层结构的复合材料波纹梁的有限元分析模型。采用Hashin失效准则对层合板单元的损伤进行判断,并按照相应的损伤形式对单元刚度进行了相应的折减。基于ABAQUS软件编写了VUMAT材料子程序,实现层合板单元的损伤判定和失效单元的刚度折减。计算结果和试验结果的对比分析结果表明,有限元模拟与试验结果有着良好的一致性,验证了分析方法的有效性。

直升机复合材料波纹梁结构抗坠毁设计技术研究

复合材料波纹梁作为吸能元件,应用到直升机抗坠毁设计中,由于其在直升机设计中的重要性和复杂性,对复合材料波纹梁结构元件的研究在提高直升机抗坠毁性能方面仍是一个重点。从材料特性、波纹梁结构尺寸、薄弱环节的设置以及铺层对吸能的影响等角度出发,阐述了波纹梁结构元件的设计思想以及设计之初需重点考虑的几个方面,分析了诱角设置、铺层等对提高比吸能能力的贡献。

直升机典型结构裂纹扩展路径模拟及分析研究

目前,对于直升机上结构裂纹扩展路径预测大部分是依靠经验判断,缺乏理论数值模拟及有效的分析方法。基于XFEM有限元方法并结合工程实践,对某直升机结构进行裂纹扩展仿真模拟,并与实际裂纹扩展监测对比;选取直升机典型结构,对结构加载方式、腐蚀区域以及加强槽等因素对裂纹扩展的影响进行相关探讨研究。结果表明:裂尖剪切力存在是使裂纹扩展路径发生偏折的一个诱因,结构裂纹具有一定的朝强度减弱区(腐蚀区域)扩展趋势,且钣金结构加强槽对裂纹的扩展具有一定的抵抗作用,裂纹在加强槽区域的扩展速度相对减缓。