基于虚拟样机技术的残损航空器搬移拖车仿真研究

发布时间：2017-11-24 10:26

  本文关键词：基于虚拟样机技术的残损航空器搬移拖车仿真研究

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【摘要】：残损航空器搬移拖车是大型机场必备的一种救援特种车辆。该车主要用于飞机发生事故后,快速将飞机搬离事故现场,为恢复机场正常运行、航班正常起降提供保障。本文主要基于虚拟样机技术,开展了搬移拖车的仿真研究,并对相关部件进行了轻量化和刚柔耦合动力学分析。主要研究工作如下:1.搭建残损航空器搬移拖车的虚拟样机。首先利用Solidworks建立搬移拖车的三维模型,将该模型导入动力学仿真软件ADAMS中,然后综合考虑轮胎模型、路面模型等,建立残损航空器搬移拖车的单车和多车协同工作的虚拟样机,基于该模型对其转向性能进行分析。2.通过应力实验验证悬臂有限元模型建立的正确性。利用Patran建立悬臂的有限元模型,该模型的载荷边界条件源于ADAMS中独立悬挂的动力学模型,对悬臂进行有限元计算。设计并搭建了单个独立悬挂的应力实验平台,将不同载荷下悬臂外侧板处应力的有限元仿真结果和应力实验结果进行对比,验证有限元模型建立的正确性,为下一步进行悬臂轻量化的研究做准备。3.悬臂轻量化的研究。基于多学科设计优化方法,利用三维建模软件Solidworks对悬臂进行参数化建模,在Isight中搭建sim-flow优化流程。以此为基础,对悬臂板材的厚度和肋板的位置尺寸进行实验设计研究,通过比较Pareto图中不同输入变量对应力和质量的贡献率,确定输入参数。最后采用多岛遗传算法,以最大应力小于许用应力为约束条件,质量最小为优化目标进行全局寻优计算,最终实现悬臂的轻量化。4.多车协同工作中连接梁的刚柔耦合动力学模型仿真研究。连接梁在多车协同工作中对于保持车架同步运行,避免对航空器造成二次损伤起到关键作用。针对连接梁的柔性效应,利用Patran对连接梁进行柔性化处理,生成包含柔性体信息的MNF文件,替换ADAMS中原有的刚体模型,从而建立起以连接梁为研究对象的刚柔耦合动力学模型。基于该模型,对比分析了刚体模型和刚柔耦合模型中连接梁两端的受力情况,并对搬移拖车协同运行过程中连接梁的应力进行了研究。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V351.35

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本文编号：1221966