残损航空器搬移拖车的机翼支撑平台研究

发布时间：2017-08-30 20:09

  本文关键词：残损航空器搬移拖车的机翼支撑平台研究

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【摘要】：残损航空器搬移拖车是机场救援工作中的重要设备,飞机机翼支撑平台是搬移拖车上的重要部件,其具有举升飞机,固定机翼的作用。本文设计一种新型飞机机翼支撑平台,其主要结构为组合平台和多个3-PRS并联机构。该平台具有与飞机机翼弧形表面贴合度较高的优点。本文主要研究了3-PRS并联机构的尺度综合、静力学和静刚度分析、主要结构的设计和选型、整体有限元分析。具体内容如下:1.并联机构的尺度综合研究。设计了由多个3-PRS并联机构组成的飞机机翼支撑平台结构形式。在建立并联机构运动学模型的基础上,研究静力雅可比矩阵。以负载产生变化时,驱动力和约束力变化量的最大全域均值最小为静力学性能评价指标。利用单调性分析的方法,研究了并联机构静力学性能和各约束条件随尺度参数的变化规律,最后通过算例寻求最优尺度参数。2.并联机构静力学和静刚度研究。通过静力传递矩阵,分析了并联机构各个支链驱动力在动平台运动空间内的变化规律。对连杆和动平台进行受力分析,求解出转动副和球铰上所受约束力和动平台所受外力之间的传递关系,并分析约束力在运动空间内的变化规律。利用假设机构法推导了考虑约束力的并联机构刚度矩阵。3.主要结构的选型和设计。利用驱动力与外力之间的传递关系,选取了液压缸型号,获得相应尺寸和性能参数。通过约束力分析的结果,为了满足相应的强度要求,设计了代替球铰的组合铰链。根据尺度综合的结果,对并联机构的PRS支链和动平台进行结构设计。得到了飞机机翼支撑平台的三维模型。4.并联机构的有限元分析。利用有限元软件对并联机构进行有限元建模。根据实际工况选择了外力方向和大小,分析了动平台在水平姿态下,液压缸伸长量对整体刚度的影响。分析了动平台在极限转角位置姿态下,三个不同方向外力对整体刚度的影响。最终验证了并联机构满足相应的刚度要求。对飞机机翼支撑平台在实际应用中的安装提出建议。
【关键词】：尺度综合 静力学 有限元分析
【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
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 残损航空器搬移拖车国内外研究现状12-15
• 1.2.2 并联机构的应用现状15-16
• 1.2.3 并联机构尺度综合研究现状16
• 1.2.4 并联机构静力学和刚度研究现状16-17
• 1.2.5 有限元的研究现状17
• 1.3 论文研究的主要内容17-19
• 第二章 飞机机翼支撑平台的结构和并联机构尺度综合19-35
• 2.1 引言19
• 2.2 飞机机翼支撑平台的结构形式19-20
• 2.3 并联机构的运动学分析20-27
• 2.3.1 3-PRS并联机构的描述与坐标系的建立20-22
• 2.3.2 3-PRS并联机构的运动学逆解22-24
• 2.3.3 并联机构的速度映射模型24-27
• 2.4 并联机构的尺度综合27-30
• 2.4.1 工作空间的描述与设计变量27-28
• 2.4.2 评价指标28-29
• 2.4.3 约束条件29-30
• 2.5 算例与讨论30-33
• 2.6 本章小结33-35
• 第三章 并联机构的静力学和刚度分析35-49
• 3.1 引言35
• 3.2 3-PRS并联机构的驱动力分析35-37
• 3.2.1 3-PRS并联机构的驱动力传递矩阵的建立35-36
• 3.2.2 算例和分析36-37
• 3.3 3-PRS并联机构的约束力分析37-43
• 3.3.1 3-PRS并联机构分支杆受力分析及平衡方程37-39
• 3.3.2 3-PRS并联机构动平台受力分析及平衡方程39-41
• 3.3.3 算例和分析41-43
• 3.4 3-PRS并联机构刚度分析43-48
• 3.4.1 3-PRS并联机构传统整体刚度模型43-44
• 3.4.2 假设机构法建立 3-PRS并联机构的刚度矩阵44-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 飞机机翼支撑平台关键结构的设计和选型49-56
• 4.1 引言49
• 4.2 驱动模块的选型49-53
• 4.2.1 驱动模块的选择49
• 4.2.2 液压缸的设计49-51
• 4.2.3 算例51-53
• 4.3 支链和动平台设计53-54
• 4.4 飞机机翼支撑平台整体设计54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 并联机构的有限元分析56-66
• 5.1 引言56
• 5.2 PATRAN软件简介56-57
• 5.3 飞机机翼支撑平台的静刚度分析57-65
• 5.3.1 划分有限元网格和材料属性57-58
• 5.3.2 动平台水平情况下的有限元分析58-63
• 5.3.3 动平台极限转角情况下的有限元分析63-65
• 5.4 本章小结65-66
• 结论66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

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本文编号：761207