飞机起落架系统动力学建模及分析

发布时间：2022-12-04 16:53

　　本文以前起落架系统为研究对象,在道面随机激励作用下,采用数值仿真的方式,对比分析了飞机滑跑和牵引过程中前起落架系统垂向动力学响应。首先建立了起落架系统主要结构的数学模型,以此为依据得到了两种前起落架动力学模型并推导了系统非线性动力学方程。其次,在研究飞机滑跑过程中前起落架系统在道面随机激励作用下的振动响应时,对比分析四自由度弹簧平板模型和已有的主起落架弹簧质量块模型下主起落架的动力学响应,验证了该弹簧平板模型的正确性。对比分析两种前起落架模型下系统动力学响应,发现不考虑飞机俯仰运动时前起落架系统支柱及轮胎垂向动力学响应显著偏高。通过对该显著偏高原因的分析,得到了飞机俯仰运动对前、主起落架系统支柱动力学响应的差异性作用,并应用杠杆原理对该差异性现象进行了解释。然后进一步对前起落架系统弹簧力和阻尼力进行了研究。最后,在研究飞机牵引滑行过程中前起落架的振动响应时,基于前起落架系统弹簧平板模型,建立了牵引系统垂向动力学模型并推导得到了系统动力学方程,通过对牵引工况下起落架系统动力学响应的分析,得到了系统简化模型。并进一步分析了道面随机激励对起落架系统不同部位垂向振动响应的影响。 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 主起落架模型及优化研究概况
        1.2.2 前起落架系统研究概况
        1.2.3 飞机及起落架系统动力学研究概况
    1.3 本文主要研究内容
第二章 飞机及前起落架数学模型
    2.1 飞机结构参数
    2.2 起落架缓冲支柱模型
        2.2.1 减震支柱
        2.2.2 机轮
    2.3 道面不平度模型
    2.4 前起落架动力学模型
        2.4.1 前起落架四自由度弹簧平板模型
        2.4.2 前起落架二自由度弹簧质量块模型
第三章 随机激励下前起落架系统动力学特性分析
    3.1 两模型对比分析
    3.2 前起落架动力学响应分析
        3.2.1 支柱动力学的对比分析
        3.2.2 轮胎动力学响应对比分析
        3.2.3 差异性分析
    3.3 弹簧力与阻尼力的作用分析
        3.3.1 弹簧力的支承分析
        3.3.2 阻尼力的减震分析
    3.4 小结
第四章 牵引系统动力学建模及响应分析
    4.1 牵引系统垂向动力学模型
        4.1.1 七自由度牵引系统建模
        4.1.2 5自由度牵引系统建模
    4.2 牵引系统垂纵耦合模型
    4.3 系统垂向动力学模型简化分析
        4.3.1 支柱动力学的对比分析
        4.3.2 轮胎动力学的对比分析
    4.4 道面不平度的影响
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 系统模型函数
    附录 A 前起落架模型函数
    附录 B 牵引系统模型函数
    附录 C 道面随机激励输入函数


【参考文献】：
期刊论文
[1]某型飞机前起落架减摆器优化[J]. 张海东,石飞,王进剑,朱亲强.  教练机. 2019(04)
[2]基于两种方法的无杆牵引车—飞机仿真研究[J]. 沈圳,刘晖,刘成鑫.  现代机械. 2019(01)
[3]民用飞机动滑跑起落架载荷计算方法[J]. 徐尧,刘景光.  江苏科技信息. 2018(20)
[4]空气悬架无杆飞机牵引车动力学仿真分析[J]. 朱贺,王立文,罗心悦.  机床与液压. 2018(13)
[5]某型复合材料扁簧式起落架落震性能研究[J]. 杨晓,聂宏,魏小辉,印寅.  航空计算技术. 2018(03)
[6]三轴汽车二十六自由度模型的建模与仿真[J]. 喻俊红,郭孔辉,谢兆夫.  计算机仿真. 2017(11)
[7]含接触碰撞的飞机地面牵引载荷分析[J]. 陈舒文,刘晖,李福海,张海.  哈尔滨工程大学学报. 2017(11)
[8]某半轴支柱式起落架低频刹车诱导振动特性研究[J]. 尹乔之,聂宏,张明,王永全,韩远馨.  振动工程学报. 2016(06)
[9]飞机起落架动力学建模及着陆随机响应分析[J]. 吴卫国,孙建桥,冷永刚,贾腾.  航空学报. 2016(04)
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博士论文
[1]飞机起落架着陆动力学分析及减震技术研究[D]. 魏小辉.南京航空航天大学 2005

硕士论文
[1]飞机无杆牵引车多工况牵引的动力学分析[D]. 朱俊伟.中国民航大学 2019
[2]飞机地面牵引安全性研究[D]. 刘成鑫.南京航空航天大学 2018
[3]飞机起落架随机动力响应的数值分析[D]. 贾腾.天津大学 2014
[4]飞机地面牵引载荷分析[D]. 朱敏.南京航空航天大学 2013
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[6]主起落架减震支柱的建模方法与强度分析[D]. 陈玉振.南京航空航天大学 2007
[7]多轮多支柱起落架飞机滑跑响应分析[D]. 李思政.西北工业大学 2006
[8]基于虚拟现实的汽车行驶动力学研究[D]. 张金迎.浙江大学 2006
[9]路面平整度特性研究[D]. 盛灿花.湖南大学 2005



本文编号：3708640