一种新型球铰轴承试验机的力学分析

发布时间：2017-10-25 12:34

  本文关键词：一种新型球铰轴承试验机的力学分析

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【摘要】：新型直升机自动倾斜器球铰轴承综合疲劳试验机是参照真实自动倾斜器的工作原理而设计出的一种内外嵌套式机构,它的设计研制不仅是为了探寻一种结构紧凑、性能高效的直升机用球铰轴承试验机,更是为了给自动倾斜器及球铰轴承受力分析提供一种独立有效模型。本文主要是针对试验机部件参数、力学性能等展开的研究。首先对比试验机和直升机自动倾斜器的工作原理、结构组成,确定试验机可以正确模拟自动倾斜器球铰轴承的两种运动模式和变距拉杆运动特性。然后对试验机的关键部件变距拉杆进行了位置分析,建立其杆长矢量和长度方程组。对一种铰链力矩简便算法进行了推论整理,借助空气动力学相关公式,计算出某国产直升机前进比0.2定常飞行状态下的变距拉杆载荷变化情况,由此确定试验机变距拉杆所要模拟的力学特性。使用ABAQUS软件对试验机除内环旋转机构以外的装配体进行了不同姿态下的前10阶模态仿真,获得模型固有频率及振型等相关信息,验证内环机构转速的选取是否合理,并依据振型为试验机结构优化提出建议。最后,利用ABAQUS软件的多体系统分析功能对试验机进行了动力学仿真,模拟了试验机上平台摆动和固定倾斜状态下的内环旋转两种运动模式,探究球铰轴承内外圈上应力的变化历程,以此评估试验机的力学性能。本文通过对试验机的相关力学研究得出部件相关参数,并为机构的进一步优化改进提供了重要的参考数据。
【关键词】：球铰轴承试验机 位置分析 桨叶铰链力矩 ABAQUS 模态仿真 多体系统动力学分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V216.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题的来源背景及意义10-11
• 1.2 课题相关国内外研究现状11-16
• 1.2.1 直升机自动倾斜器的国内外研究现状11-13
• 1.2.2 自动倾斜器球铰轴承试验机相关研究现状13-15
• 1.2.3 直升机主旋翼变距拉杆载荷相关研究现状15-16
• 1.3 课题主要研究内容16-18
• 第2章 新型球铰轴承试验机的工作原理和拉杆位置分析18-27
• 2.1 直升机自动倾斜器的工作原理18-19
• 2.2 新型球铰轴承综合疲劳试验机的构造及工作原理19-21
• 2.3 试验机变距拉杆的位置分析21-26
• 2.3.1 欧拉角的描述21-23
• 2.3.2 变距拉杆初始位置表示23-24
• 2.3.3 变距拉杆位置分析24-26
• 2.3.4 算例分析26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 直升机变距拉杆力分析27-38
• 3.1 基本参数说明27-28
• 3.2 桨叶铰链力矩简便计算公式28-32
• 3.2.1 惯性项贡献28-31
• 3.2.2 变距运动摩擦力矩31
• 3.2.3 气动力矩贡献31-32
• 3.3 所需计算参数32-34
• 3.3.1 桨距角32
• 3.3.2 挥舞角32-33
• 3.3.3 翼型气动力矩系数33-34
• 3.4 算例34-37
• 3.4.1 定常飞行状态下的桨距角和挥舞角计算34-35
• 3.4.2 桨叶惯性张量矩阵和气动力矩系数35-36
• 3.4.3 变距拉杆载荷分析36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 试验机模态分析38-46
• 4.1 结构模态分析基本理论38-39
• 4.2 基于ABAQUS软件的模态分析39-45
• 4.2.1 有限元模型建立39-43
• 4.2.2 模态分析结果43-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第5章 基于ABAQUS的试验机多体系统分析46-57
• 5.1 引言46
• 5.2 基于ABAQUS软件的试验机动力学分析46-56
• 5.2.1 有限元模型建立47-50
• 5.2.2 球铰轴承力学分析结果50-56
• 5.3 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果63-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：1093772