某型无人机扁簧式起落架系统设计

发布时间：2023-03-04 12:52

　　扁簧式起落架具有构型简易、造价低、易维护等特点,在中小型无人机中有着广泛的应用。但是相比于传统油-气缓冲式起落架,扁簧式起落架着陆过程中易出现弹离地面的现象,且落震收敛速度偏慢,因而不合理的结构或材料设计参数使得扁簧式起落架的缓冲性能得不到保障。起落架缓冲性能关乎无人机起降过程的安全,是衡量起落架是否能实现其功能的重要指标。研究扁簧起落架缓冲性能的影响因素,改善扁簧缓冲效果可以增加扁簧式起落架在无人机起降系统中的优势。本文针对某型无人机的总体参数,对扁簧起落架的布局、结构、转弯机构、刹车机构进行了初步设计,并完成了出图、加工和装配,形成落震试验物理样机。依据落震要求,设计了试验台架、吊篮系统、数据采集系统等试验方案并完成落震试验,得到了扁簧落震的位移、加速度、地面支反力等试验数据。鉴于试验结果及文献资料可知,复合材料扁簧落震过程具有变形较大的特点,使用非线性动力学软件LS-DYNA建立其落震过程的动力学模型。将仿真结果与试验进行对比,两者吻合较好,进而验证了动力学模型的准确性。基于该动力学模型,分析了轮胎压力、扁簧截面形状和扁簧厚度对落震过载和振幅衰减速度的影响。结果表明,降低轮胎压力...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 无人机起落架研究现状
        1.2.2 复合材料在起落架上应用研究现状
        1.2.3 扁簧动力学建模研究现状
    1.3 本文主要研究工作内容
第二章 扁簧式起落架总体设计
    2.1 引言
    2.2 设计要求
    2.3 起落架布局设计
        2.3.1 站位设计
        2.3.2 轮胎选择
        2.3.3 侧翻角的计算
    2.4 起落架结构设计
        2.4.1 前起结构设计
        2.4.2 主起结构设计
        2.4.3 转弯机构设计
        2.4.4 刹车机构设计
    2.5 重量统计
    2.6 小结
第三章 复合材料扁簧动力学仿真分析
    3.1 引言
    3.2 非线性落震仿真分析方法
        3.2.1 非线性分析
        3.2.2 显式积分和隐式积分
    3.3 复合材料落震仿真分析
        3.3.1 落震参数的确定
        3.3.2 刚-柔耦合模型建立
        3.3.3 缩减计算时间
    3.4 动力学仿真结果及分析
    3.5 小结
第四章 落震试验方案设计及结果分析
    4.1 引言
    4.2 落震试验台设计要求
    4.3 落震试验台设计
        4.3.1 试验台架设计
        4.3.2 吊篮系统设计
        4.3.3 提升系统设计
        4.3.4 测力平台设计
        4.3.5 数据采集系统
    4.4 落震试验结果处理与分析
    4.5 小结
第五章 扁簧缓冲性能的参数影响性分析
    5.1 引言
    5.2 影响缓冲性能的参数
        5.2.1 轮胎压力对缓冲性能的影响
        5.2.2 扁簧截面形状对缓冲性能的影响
        5.2.3 扁簧厚度对缓冲性能的影响
    5.3 改进设计方案
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3754322