歼-15舰载机起落架动力学仿真分析与试验研究
发布时间：2022-10-20 20:27
起落架是飞机起飞和着陆的主要装置,也是舰载机安全飞行和作战的关键部件,起落架结构设计在舰载机整机设计过程中有着重要的地位,是整机设计的基础和关键技术,而固定翼舰载机的整机落震是飞机设计和研究的关键技术之一。通常,舰载试验样机要在试验室通过实施全尺寸整机落震仿真试验,以校核飞机在各边界着舰条件下的强度,之后可进行计算机联合仿真模拟计算。本文以某型（歼15）舰载机起落架为研究对象,提出一种动力学与有限元相结合的刚柔耦合仿真建模方法,研究舰载机着舰落震过程中的动力学规律,对舰载机起落架强度进行仿真试验,获得了较为准确的试验数据,并利用CATIA、ANSYS、ADAMS进行了联合仿真建模,以多点约束建模为特点,建立了舰载机起落架刚柔耦合动力学模型。本文在不同工况下对舰载机起落架进行了仿真试验研究分析,重点分析了在偏心、偏航等恶劣工况下,舰载机着舰落震过程的仿真模拟,并将计算机仿真试验数据与实验室试验数据进行对比,符合很好,表明仿真过程的误差率较小。本文进一步优化了缓冲器摩擦力与活塞杆和外筒间的相对刚度,仿真结果分析验证了模型的有效性和优越性,提高了计算精度。从而验证了本文所建立的动力学仿真模型...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的目的和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 国内外在该领域的研究现状及分析
1.2.1 飞机起落架分析技术现状
1.2.2 分析方法研究现状
1.3 数字化CAE仿真手段
1.4 文本主要研究内容
第2章 起落架的结构和运动分析
2.1 飞机起落架的布置形式
2.1.1 起落架的功用和组成
2.1.2 起落架的布置形式
2.1.3 后三点式
2.1.4 前三点式
2.1.5 自行车式
2.1.6 多支点式
2.2 小结
第3章 舰载机起落架刚-柔耦合多体系统动力学方程
3.0 坐标系定义
3.0.1 坐标系的定义
3.0.2 欧拉角的定义
3.1 弹性力学的基本方程
3.1.1 平衡方程
3.1.2 几何方程
3.1.3 物理方程
3.2 刚-柔耦合多体系统运动学
3.2.1 多刚体系统运动学
3.2.2 三维多刚体系统运动学
3.3 多刚体系统动力学
3.3.1 三维多刚体系统动力学
3.3.2 约束多体系统的运动方程
3.4 舰载机多柔体系统动力学方程的建立
3.4.1 外加载荷
3.4.2 舰载机多柔性系统的能量
3.5 基于ADAMS的刚-柔耦合多体系统动力学方程
3.6 小结
第4章 建立舰载机起落架CATIA几何模型
4.1 零件建模
4.2 在CATIA中装配舰载机起落架
4.3 小结
第5章 舰载机起落架零部件的有限元分析
5.1 支柱的有限元分析
5.2 活塞杆的有限元分析
5.3 支撑杆有限元分析
5.4 上防扭臂有限元分析
5.5 小结
第6章 基于ADAMS的刚柔耦合仿真模型
6.1 使用ADAMS建立刚柔耦合模型的一般步骤
6.2 ADAMS刚柔耦合模型的建立
6.2.1 将MNF文件导入ADAMS/AUTO FLEX中
6.2.2 对刚柔耦合部件进行添加约束
6.3 小结
第7章 舰载机起落架刚柔耦合仿真分析和优化
7.1 耦合场分析的定义
7.2 参数设定
7.3 起落架强度仿真与试验对比分析
7.3.1 工况1仿真与试验对比分析
7.3.2 工况2仿真与试验对比分析
7.4 起落架落震仿真分析
7.5 结构参数优化设计
7.6 小结
第8章 总结与展望
8.1 全文总结
8.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机起落架气动噪声的数值计算改进方法[J]. 马尧,宁方立. 机械设计与制造. 2015(12)
[2]多轮多支柱式飞机起落架运动特性仿真研究[J]. 王博,林皓. 航空工程进展. 2014(04)
[3]起落架缓冲器卡滞动态临界摩擦探究[J]. 魏小辉,宋晓晨,李利荣,聂宏. 北京航空航天大学学报. 2014(06)
[4]基于大变形梁模型的风力机叶片气动弹性分析[J]. 张新榃,杨超,吴志刚. 北京航空航天大学学报. 2014(03)
[5]支柱柔性对起落架缓冲器摩擦力的影响[J]. 魏小辉,宋晓晨,聂宏,颜晓峰,李利荣. 航空学报. 2014(06)
[6]基于刚-柔并联连杆系统的越障机器人动力学分析[J]. 郭云龙,刘少刚,贾鹤鸣. 吉林大学学报(工学版). 2013(06)
[7]大变形旋转柔性梁的一种高次刚柔耦合动力学模型[J]. 陈思佳,章定国,洪嘉振. 力学学报. 2013(02)
[8]虚拟样机技术及其在工程机械领域的应用[J]. 李寒杰. 装备制造技术. 2012(06)
[9]车辆系统空气弹簧失气安全性分析[J]. 高浩,罗仁,池茂儒,戴焕云. 交通运输工程学报. 2012(03)
[10]某无人机着陆滑跑动态仿真分析[J]. 侯志礼,王钢林. 飞机设计. 2011(05)
硕士论文
[1]舰载机弹射起飞动力学虚拟试验研究[D]. 隋成国.南京航空航天大学 2010
[2]飞机起落架静强度虚拟试验技术研究[D]. 朱闯锋.南京航空航天大学 2008
本文编号：3695247
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的目的和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 国内外在该领域的研究现状及分析
1.2.1 飞机起落架分析技术现状
1.2.2 分析方法研究现状
1.3 数字化CAE仿真手段
1.4 文本主要研究内容
第2章 起落架的结构和运动分析
2.1 飞机起落架的布置形式
2.1.1 起落架的功用和组成
2.1.2 起落架的布置形式
2.1.3 后三点式
2.1.4 前三点式
2.1.5 自行车式
2.1.6 多支点式
2.2 小结
第3章 舰载机起落架刚-柔耦合多体系统动力学方程
3.0 坐标系定义
3.0.1 坐标系的定义
3.0.2 欧拉角的定义
3.1 弹性力学的基本方程
3.1.1 平衡方程
3.1.2 几何方程
3.1.3 物理方程
3.2 刚-柔耦合多体系统运动学
3.2.1 多刚体系统运动学
3.2.2 三维多刚体系统运动学
3.3 多刚体系统动力学
3.3.1 三维多刚体系统动力学
3.3.2 约束多体系统的运动方程
3.4 舰载机多柔体系统动力学方程的建立
3.4.1 外加载荷
3.4.2 舰载机多柔性系统的能量
3.5 基于ADAMS的刚-柔耦合多体系统动力学方程
3.6 小结
第4章 建立舰载机起落架CATIA几何模型
4.1 零件建模
4.2 在CATIA中装配舰载机起落架
4.3 小结
第5章 舰载机起落架零部件的有限元分析
5.1 支柱的有限元分析
5.2 活塞杆的有限元分析
5.3 支撑杆有限元分析
5.4 上防扭臂有限元分析
5.5 小结
第6章 基于ADAMS的刚柔耦合仿真模型
6.1 使用ADAMS建立刚柔耦合模型的一般步骤
6.2 ADAMS刚柔耦合模型的建立
6.2.1 将MNF文件导入ADAMS/AUTO FLEX中
6.2.2 对刚柔耦合部件进行添加约束
6.3 小结
第7章 舰载机起落架刚柔耦合仿真分析和优化
7.1 耦合场分析的定义
7.2 参数设定
7.3 起落架强度仿真与试验对比分析
7.3.1 工况1仿真与试验对比分析
7.3.2 工况2仿真与试验对比分析
7.4 起落架落震仿真分析
7.5 结构参数优化设计
7.6 小结
第8章 总结与展望
8.1 全文总结
8.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机起落架气动噪声的数值计算改进方法[J]. 马尧,宁方立. 机械设计与制造. 2015(12)
[2]多轮多支柱式飞机起落架运动特性仿真研究[J]. 王博,林皓. 航空工程进展. 2014(04)
[3]起落架缓冲器卡滞动态临界摩擦探究[J]. 魏小辉,宋晓晨,李利荣,聂宏. 北京航空航天大学学报. 2014(06)
[4]基于大变形梁模型的风力机叶片气动弹性分析[J]. 张新榃,杨超,吴志刚. 北京航空航天大学学报. 2014(03)
[5]支柱柔性对起落架缓冲器摩擦力的影响[J]. 魏小辉,宋晓晨,聂宏,颜晓峰,李利荣. 航空学报. 2014(06)
[6]基于刚-柔并联连杆系统的越障机器人动力学分析[J]. 郭云龙,刘少刚,贾鹤鸣. 吉林大学学报(工学版). 2013(06)
[7]大变形旋转柔性梁的一种高次刚柔耦合动力学模型[J]. 陈思佳,章定国,洪嘉振. 力学学报. 2013(02)
[8]虚拟样机技术及其在工程机械领域的应用[J]. 李寒杰. 装备制造技术. 2012(06)
[9]车辆系统空气弹簧失气安全性分析[J]. 高浩,罗仁,池茂儒,戴焕云. 交通运输工程学报. 2012(03)
[10]某无人机着陆滑跑动态仿真分析[J]. 侯志礼,王钢林. 飞机设计. 2011(05)
硕士论文
[1]舰载机弹射起飞动力学虚拟试验研究[D]. 隋成国.南京航空航天大学 2010
[2]飞机起落架静强度虚拟试验技术研究[D]. 朱闯锋.南京航空航天大学 2008
本文编号：3695247
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