基于ADAMS宏的模块化建模技术在起落架载荷仿真分析中的应用

详细阐述了利用ADAMS宏命令建立起落架载荷仿真分析全机模型的原理和计算机自动建模的实现方法。首先介绍了ADAMS宏的创建及其参数化过程;然后讨论了全机仿真模型的模块化思想和建模中的文件系统,并着重分析了在模型装配过程中元件ID号冲突的解决方案;最后说明了全机模型的计算机自动化建模原理并开发软件实现了这一过程,通过软件的试用表明,此方法便于实现全机模型建立和修改的自动化,有利于提高起落架载荷分析和起落架结构设计的工作效率。

起落架载荷脱机校准试验技术研究

应变法是起落架载荷实测的主要方法,载荷校准试验是应变法测载的关键环节,直接决定了载荷实测结果的准确性。随着航空技术不断发展,常规的起落架联机校准方法已经无法满足校准试验要求。针对目前起落架载荷校准实际需求,提出了一套起落架脱机载荷校准试验方法,并将该方法用于某型飞机起落架载荷校准试验。通过与常规方法对比显示,该方法有效提升了试验加载能力、安全性、试验效率,更加精准的模拟了起落架的真实受载,提升了试验精度。

一种起落架载荷谱相似性判别方法

起落架结构的寿命监控对保障其安全性与经济性具有重要作用,但由于地面谱复杂的高低载荷非线性交互作用,难以准确计算单机谱的损伤。以当量损伤计算方法为基础,通过对寿命监控中的单机谱进行初步筛选,判别单机谱与基准谱的相似程度,进而分析损伤计算方法的适用性。提出了一种基于时间序列分析中的动态时间弯曲方法的起落架载荷谱相似性判别方法,进行了基准谱与4个单机谱下的疲劳实验,通过分析损伤计算误差与起落架载荷谱相似距离的关系,验证所提载荷谱相似性判别方法的合理性。

多轮多支柱起落架地面转弯载荷分析与预测

多轮多支柱飞机地面转弯时起落架各个支柱的载荷确定与分配的设计方法均具有不确定性。基于弹性轮胎理论和前三点式起落架转弯运动模型,建立了一种多轮多支柱起落架的地面转弯运动模型,分析起落架单个支柱的侧向载荷和垂向载荷分配规律,结合稳定转弯条件,得到极限转弯时的严酷受载起落架支柱;使用应变法实测得到的起落架载荷对分析结果进行验证,建立两种试验策略下的起落架侧向载荷和垂向载荷预测模型,预测极限转弯时的起落架载荷,最后用实测载荷对预测结果进行验证。结果表明:地面转弯时,主起落架前、后支柱的侧向载荷方向相反且量值较大,中支柱侧向载荷较小;主起落架各个支柱垂向载荷的分配与缓冲支柱填充刚度成正比,且外侧起落架的分配比例会增大;载荷分析方法与预测模型准确,可有效减小飞机地面极限转弯试验风险。

缓冲器行程分级级数对某起落架载荷校准和实测误差的影响

载荷校准试验设计与实施是影响起落架载荷校准和测量质量的一类重要因素,也关系着试验的安全、周期和成本。起落架载荷校准通常需要在多级缓冲器行程下重复进行,缓冲器行程分级级数是起落架载荷校准试验设计的一个基本变量。以某起落架载荷校准和实测为例,提出了缓冲器分级级数对起落架载荷校准和测量结果影响的分析方法和评价指标,利用既得的载荷校准试验数据,评估了缓冲器行程分级级数对载荷校准和测量误差的影响。结果表明,提出的分析方法正确,评价指标合理,可用于起落架载荷校准质量评估;在仅1级缓冲器行程下校准与分为2级校准相比,应变电桥的响应系数相对误差约8%;缓冲器行程分为2级校准与分为3级校准相比,应变电桥的响应系数相对误差约6%,载荷校准检验工况的载荷误差约6%,飞行测量的航向、侧向和垂向载荷的相对误差分别约为2%、8%和0.3%,而最大误差分别达到了20%、26%和4%,可供起落架载荷校准试验设计参考。

直升机着舰起落架动态响应

舰载直升机着舰过程复杂。与地面降落相比,舰面的不稳定气流使得直升机姿态难以保持,下降的速度更大,且由于直升机通常都是单轮着舰,导致起落架载荷很大。为了研究直升机在不同条件下着舰时起落架的动态响应,建立了机体/起落架/舰船耦合模型,将着舰过程中直升机的运动和舰船的运动联系起来,通过仿真计算得出起落架的动态响应。仿真计算结果表明:直升机着舰质量越大,起落架压缩量和载荷越大;直升机低头着舰会导致前起落架载荷显著增大;直升机着舰下沉速度过大会导致着舰载荷急剧增大,可能会对结构造成破坏。

机体弹性对起落架载荷影响分析

基于ADAMS软件建立了不同起落架布局的含弹性机体的全机多体动力学模型,进行了全机着陆仿真分析,研究了不同起落架布局的飞机机体弹性对起落架地面载荷的影响:对大多数机翼起落架布局的飞机,机体弹性减缓了起落架载荷;而对于机身起落架布局的飞机,考虑机体弹性后,起落架载荷有可能增大,也有可能减小。不同的飞机构型、不同的缓冲器参数,机体弹性的影响规律可能会有不同,需要根据具体情况作具体分析,因此,在起落架地面载荷的设计过程中,考虑机体弹性的影响有重要意义。

特性材料拦阻系统设计所需的起落架限制载荷确定方法

在特性材料拦阻系统(EMAS)设计中,飞机起落架的安全性既是飞机安全性的重要标志之一,亦是产生拦阻力的重要保障。起落架限制载荷是评估起落架安全与否的重要参数。这些参数因起落架型号不同而异,且掌握在飞机制造商手中,不对外公布。根据我国民用航空规章25部中有关牵引载荷、滑行刹车等条款,以及飞机的机场规划手册建立了飞机起落架限制载荷计算方法;并将该方法计算的限制值与参考文献的限制值进行了对比。该方法可以计算飞机起落架的水平和垂直载荷限制值。该方法已经成功地应用于2011年12月我国进行的一系列EMAS真机验证试验。结果表明该方法能够满足飞机在EMAS中起落架安全性评估的要求。

舰载飞机纵向逃逸性能仿真研究

建立了舰载飞机的逃逸动力学分析模型，对飞机在不同着舰条件下的逃逸性能和起落架载荷进行了数值仿真。结果表明，着舰速度越大、发动机推力加速性越好，对飞机的逃逸越有利；舰艇运动会使飞机着舰点偏离理想着舰点并增大起落架载荷；舰尾流对逃逸性能的影响不大，但会使飞机着舰点偏离理想着舰点，不利于飞机的着舰安全。

有浪条件下舰载机弹射起飞建模研究

有浪条件下,航空母舰的摇摆会影响舰载机的安全起飞。对有浪条件下舰载机弹射起飞过程受力、运动情况进行了分析。采用柔性起落架来实现航空母舰与舰载机之间的干涉,建立了模块化的仿真系统并研究了中等海况下航空母舰的摇摆对舰载机弹射起飞的影响。仿真结果表明,中等海况下纵摇是导致下沉的主要因素,最大下沉量可达15 m;横摇导致最大下沉约0.2 m;垂荡导致最大下沉约1 m;横摇会导致明显的横侧向运动;纵摇、横摇、垂荡均会导致起落架最大载荷显著增大。