Simulation Analysis of Electromechanical Coupling for Unmanned Aerial Vehicle Cabin Door System

In order to study the dynamic response of the unmanned aerial vehicle cabin door opening and closing system under impact load conditions, considering the flexible treatment of mechanical components, and the system’s motion with different stiffness of energy-absorbing components, a rigid-flexible coupling model of the cabin door actuation system was established in LMS. Virtual. Motion. In Amesim, a control model of the motor was created. Through the Motion-Amesim co-simulation module, the dynamic module of the system was combined with the motor control module to complete the electromechanical coupling simulation and analyze the results. .

基于人机工程学的民用飞机舱门操作面板设计

在当前民用飞机舱门操作面板设计中,人机功效和界面设计缺少统一的标准和规范,设计过程过于依赖个人经验和自身偏好,导致所设计的操作面板在使用过程中人机功效较差。为此,基于人机工程学原理讨论了民用飞机舱门操作面板显示与操作的设计原则,并提出了一种集中式舱门操作面板及区域控制面板的设计方案。首先通过问卷调查来确定舱门操作面板的信息组织、编码、显示元素和显示形式等,然后构建舱门操作面板、区域控制面板以及飞机的三维模型,最后使用人机工程仿真软件DELMIA对操作面板的布置、按键尺寸和触及域进行了动态操作仿真。仿真结果表明,所设计的舱门操作面板增强了人机功效,提高了作业的安全性和效率,减少了空乘人员的误操作和工作负荷。所设计的操作面板和区域控制面板不仅实现了整机舱门的集中监控管理与区域作动控制,还能作为人机交互设备,适用于大中型宽体飞机的客舱和货舱,应用前景十分广阔。

联合航空811号班机事故的适航解读

航空器舱门解锁和解闩的动力源必须在飞行前与锁闩和锁定系统断开,飞行安全关键结构件必须能承受结构限制载荷和极限载荷,基于风险管理的航空器持续适航事件监控方法需要有充分的使用监测数据作支撑,结合实际案例对适航要求进行解读,对航空器舱门研制和航空器持续适航研究人员有一定的借鉴作用。基于此,通过解读美国联合航空811号班机事故调查报告,依据国内有关适航规章和规范性文件,采用分析解读的方法研究该事故暴露的问题。结果表明:811号班机前货舱舱门锁闩的驱动系统设计,不符合必须在飞行前与锁闩断开并且在飞行中不能给舱门恢复动力的适航要求;前货舱舱门的L形固定器设计,不符合适航规章中关于载荷设计及其验证的规定要求;美国联邦航空管理局关于航空器前货舱舱门飞行中意外打开的安全性影响和适航风险水平的评估出现了失误。

飞机电动货舱门位置伺服系统的复合控制策略研究

在建立电动舱门非线性数学模型的基础上,为解决舱门启闭过程中风载、系统结构参数及未知扰动等影响,提出了滑模控制和改进PID控制相结合的复合控制策略,外环采用滑模控制实现系统建模不精确或有干扰时给定舱门启闭角度的跟踪控制,并产生内环电流控制的给定信号。采用抗积分饱和的改进PID控制舱门作动电机的PWM信号实现内环的电流跟踪控制。仿真及实验结果表明,该文所提的控制方法在系统参数变化或有扰动时,可降低系统稳态误差,改善动态性能。

升船机船厢门锁定机构液压系统部件内泄漏仿真分析

升船机的船厢门锁定机构液压系统部件内泄漏是影响船厢门性能和可靠性的主要故障形式。文章选取了船厢门锁定机构的锁定油缸和电磁换向阀作为研究对象,分析了内泄漏问题的故障机理,并在AMESim软件平台上分别搭建了锁定油缸和电磁换向阀的内泄漏仿真模型。分别计算了锁定油缸和电磁换向阀的间隙量、偏心距和油液动力黏度等不同参数对内泄漏量的影响,得到了锁定油缸内泄漏量和电磁换向阀内泄漏量随时间的变化曲线。仿真结果表明,间隙量对内泄漏量的影响最大,及时换新液压油,保证安装精度可以有效减小内泄漏量。

基于同伦连续法的飞机舱门提升机构轨迹综合

飞机舱门是进出机舱的通道,其机身导向槽中心线与提升机构末端导向轮运动轨迹重合,保证了舱门开启/锁止可靠。以有序单开链方法建立提升机构2个单开链单元轨迹综合运动学方程组;方程组变量齐次化分组,其Bezout数仅为320,减少同伦跟踪路径;分别进行初始方程组构造和同伦方程组求解,求得了6组杆长非负实数构形解,绘制了单开链单元组合的对应构形。以机构运动空间和提升机构力传递效率进行构形筛选,得到了可实现飞机舱门按期望轨迹运动的舱门提升机构。

飞机舱门密封系统的仿真分析与优化设计

对飞机舱门(简称舱门)密封系统进行仿真分析,通过正交试验对密封带的结构和材料进行优化设计。结果表明:密封带的截面圆角半径对舱门密封系统的应力产生影响,密封带的截面圆角半径为3.5 mm时舱门密封系统的压缩应力最小,最大接触应力最大;密封带的内部增强织物能同时提高舱门密封系统的压缩应力与最大接触应力,但对压缩应力的影响较小;密封带采用35U硅橡胶材料时舱门密封系统的压缩应力与最大接触应力最小,密封带采用75U硅橡胶材料时舱门密封系统的压缩应力与最大接触应力最大;舱门密封系统的压缩应力与最大接触应力随着密封带的硅橡胶材料邵尔A型硬度的增大而增大。当密封带的截面圆角半径为3.5 mm、采用邵尔A型硬度为50度的55U硅橡胶材料、内部有增强织物时,舱门密封系统的密封性能最优。

飞机舱门机构耐久性试验数字化仿真平台研究

介绍了基于工业机器人的舱门机构耐久性试验装置系统组成和工作原理,基于Visual Components软件构建数字化仿真平台,完成机器人路径仿真与离线编程,并实现真实试验过程中实时数据驱动下的仿真平台动态展示。结果表明:该仿真平台可以实现试验流程预演分析与在线监控,可显著提升试验效率与过程安全性。

基于Sobel算子的飞机舱门边缘检测

自动对接登机桥无需人为干预即能实现飞机舱门与登机桥在允许误差范围内的对接停靠,其最关键的组成部分是飞机舱门的识别系统。本文基于Sobel算子,先消除机场现场采样照片的高光、反光后,再对飞机舱门的对比灰度增强图像进行舱门的边缘检测,完成对飞机舱门的定位。该方法能实现对飞机舱门差异化图像的准确边缘检测。

大型邮船房舱门窗开口结构的起浮过程变形监测

为排除大型邮船房舱门窗开口结构发生变形的可能性,需要开展变形监测。在大型邮船船体结构完工后的全船起浮过程中,运用高精度激光跟踪仪,对房舱门窗开口结构进行起浮过程变形监测。测量并收集起浮过程不同阶段的房舱门窗开口结构三维坐标数据,经分析对比,掌握房舱门窗开口结构起浮过程变形情况,为大型邮船的结构设计和建造的可靠性与安全性提供数据支撑。

某型舱门应急状态关闭异常故障研究

针对某型飞机大尺寸复合材料舱门在应急状态关闭异常的故障,采取数字化检测手段,结合舱门驱动结构工作原理及舱门制造装配流程,分析了该故障产生的机理,确定了故障产生的原因。通过改进舱门与机身对接部位结构并结合优化装配协调工艺方法,可有效减少复合材料舱门装配误差积累。

电磁脉冲对方舱门缝耦合效应的数值分析

利用时域有限差分法研究了高空核爆电磁脉冲对方舱门缝的耦合效应,分析了电磁脉冲不同极化方向、入射角度和门缝填充材料对耦合效应的影响,研究表明:电磁脉冲对方舱门缝的耦合效应较强,方舱的谐振效应对耦合场有明显的增强作用。入射电磁脉冲的极化方向与方舱门缝长边垂直时的耦合场最强,电磁脉冲垂直入射时的耦合场强最高,随着入射角度的降低,耦合场强逐渐降低。门缝填充材料可明显提高方舱的电磁脉冲屏蔽效能,屏蔽效能与填充材料的电导率成正比。

民机舱门安全性分析方法研究

以民机舱门全寿命周期的安全使用为目标,提出了一套完整的民机舱门机构功能安全性分析设计方法。首先以民机舱门事故统计为基础,分析其主要故障模式,通过对相关适航条款的分析与解读,确定民机舱门主要故障模式的安全性指标;接着采用故障模式影响分析和故障树分析方法对各故障模式开展可靠性建模计算,同时对影响程度较大的故障模式进行共因故障分析;最后,将计算结果与安全性指标进行对比分析,如不符合要求,还需进行安全性改设计。该分析方法适用于飞机设计全过程,可指导舱门机构优化设计。

煤矿井下救生舱舱门设计及结构优化

针对救生舱舱门在煤矿救生系统工作中的重要性以及存在的不完善之处,提出了一种新型圆形煤矿救生舱舱门结构,对其抗冲击结构及锁紧机构的组成与工作原理进行了详细阐述,利用有限元软件对其抗冲击结构进行强度分析,并基于结果对结构进行优化,优化验证结果表明,舱门的安全系数由优化前的1.6提高到了3.1,满足了救生舱的设计使用要求,对救生舱的应用有着重要的现实意义。

矿用救生舱舱门锁紧机构设计

分析了舱门在矿用救生舱设计中的重要性,并利用齿轮与齿条的啮合原理设计了舱门锁紧机构;舱门的四周对应闩板端分布有4个闩孔,闩板的伸出端呈楔形状,通过齿轮与齿条啮合带动闩板进入相应的闩孔中,在压紧力的作用下舱门处于四周压紧密封状态,确保舱门紧扣在舱体上,从而保证了舱内温度和空气免受外界直接影响;通过手柄的旋转角度判断出锁紧程度,确保了舱门对舱体的密封性能;解决了加工和安装中由于误差大而导致闩板不能对准闩孔的问题。

运动副磨损对飞机舱门触发装置可靠性及其灵敏度分析

运动副磨损是导致飞机舱门机构触发装置定位失效的重要原因。通过含磨损间隙的舱门收放机构运动仿真分析,研究了磨损间隙对舱门位置触发装置定位的影响,提出了舱门触发装置定位精度失效的极限状态方程。采用Archard粘着磨损理论建立收放机构的运动精度可靠度及可靠性灵敏度与机构工作次数之间的关系,获得了舱门收放机构的可靠度出现显著下降时的工作次数。灵敏度分析表明舱门悬挂连接处销轴处的磨损对触发装置的定位影响更为显著。

救生舱舱门空气幕系统优化设计与试验分析

为采用空气幕阻隔矿用救生舱舱外有害气体,利用数值模拟技术建立了二维舱门空气幕模型,通过对不同的空气幕喷口宽度、送风角度及送风速度下的气幕流场进行分析,对有限气源下空气幕系统进行优化设计,通过试验和数值模拟分析,验证了有限气源下空气幕系统设计的合理性.该研究成果已成功应用于"KJYY-12/96"型矿用紧急救生舱.

擅开飞机舱门行为的法律适用——以中国首起擅开飞机舱门受审案为例

擅开飞机舱门行为是一种典型的"机闹"行为。司法实践中,擅开飞机舱门行为一般作为普通的治安违法行为由公安机关处理结案。然而,在朴某擅开飞机舱门案中,由于案件本身的特殊性,实务部门对该案的法律适用意见不一。擅开飞机舱门行为法律适用的困境主要表现在两个方面:一是对擅开飞机舱门行为的法律规制存在缺漏;二是对擅开飞机舱门行为的认定,包括能否对该类行为定罪处罚、如何选择合适的罪名等问题,存在较大争议。为解决上述司法困境,需要明确擅开飞机舱门行为的法律性质,完善对擅开飞机舱门行为的处罚措施,更好地规范此类行为的法律适用。

民用飞机客舱舱门啸叫问题研究

针对民用飞机客舱舱门啸叫的问题,提出一种适用解决该问题的方法。在对民用飞机客舱舱门啸叫机理研究的基础上,分析此啸叫机理种类。针对飞机外表面凹腔在高速飞行下产生凹腔啸叫噪声问题,以某型民用飞机客舱舱门为研究对象,建立了该种构型客舱舱门啸叫凹腔声共振模型,通过分析一个完整飞行循环客舱舱门区域噪声音频文件,得到客舱舱门啸叫的频率及声压级,根据飞行参数及凹腔声共振模型计算引起啸叫噪声的凹腔几何尺寸,与客舱舱门区域存在的凹腔尺寸逐一对比,确定导致啸叫噪声的凹腔。最后,根据啸叫凹腔的结构形式提出了一种客舱舱门啸叫问题处理方法。试验结果表明,所提的方法用于解决客舱舱门啸叫问题是可行的。

基于STM32的PACU模拟器多功能转接盒研制

在传统的飞机总装功能测试中,其检测方式采用真机与真机相连,不仅成本较高,而且还可能对真机造成一定损耗。对民机地面总装功能测试阶段舱门系统地面测试模拟器进行了研究,创新性地设计了位置作动控制单元(PACU)模拟器多功能转接盒,包括继电器矩阵模块、触摸屏控制模块、无线通信模块和核心控制模块等。其中,系统主要包括12路开关量的信号映射模拟器。继电器矩阵模块可以对真机信号和电模拟信号进行同步激励和触发;触摸屏模块实现对飞机各舱门信号进行软件激励加载。另外,通过无线通信模块和相关协议,实现了PACU模拟器和顶层控制模块的无线数据交互。测试表明,系统可实现激励信号在PACU真机件和模拟器之间的信号无缝切换,同时为9路舱门信号提供状态指示。经测试,设计功能完好,系统测试稳定,可以大大提高飞机地面总装功能测试效率,对我国通航领域飞机系统测试具有技术借鉴意义。