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多轮多支柱飞机地面载荷研究

作　者: 樊海龙
导　师: 聂宏
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 多轮多支柱起落架 地面载荷 ADAMS 对称着陆仿真
分类号: V215
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 198次
引　用: 6次
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内容摘要


多轮多支柱起落架是在前三点式起落架的基础上发展起来的。国外对于多轮多支柱起落架地面载荷的研究开展得比较早,也取得了很多成果。然而,由于外国在该方面的对中国实行技术资料封锁,加之我国现有的多轮多支柱起落架飞机数量在不断增加,因此开展多轮多支柱起落架地面载荷研究有较大的实际意义。本文首先以某多轮多支柱飞机的起落架作为研究对象,应用动力学基本原理,建立了全机的着陆动力学模型。然后,通过利用大型动力学仿真软件ADAMS对该飞机进行了对称着陆仿真,并对仿真结果进行了对比分析。文章的主要内容包括:以某多轮多支柱飞机的起落架为例,依据该起落对称着陆的实际情况,系统地建立了该飞机的全机着陆动力模型以及飞机主起落架数学模型。同时,结合所研究的多轮多支柱起落架的布局特点,较为详细地介绍了该飞机的缓冲系统各分力和轮胎力的计算方法。在ADAMS软件中建立了一个由机身、前起落架缓冲支柱、前起落架机轮、前主起落架缓冲支柱、前主起落架机轮、后主起落架缓冲支柱和后主起落架机轮七个子系统构成的全机模型,并对该模型进行了对称着陆仿真分析。对仿真结果进行对比分析,定性地给出该飞机在对称着陆过程中飞机所受地面载荷在各个起落架缓冲支柱上的分布关系。分析表明:该样机在对称着陆过程中,后主起落架承受的地面载荷最大,前起落架轮胎仅承担了全机18%的冲击载荷,载荷分布较普通的前三点式起落架有明显的改善。

全文目录


第一章 绪论  14-20
  1.1 工程背景  14-18
  1.2 研究方法  18
  1.3 研究目的及内容  18-20
第二章 全机着陆动力学模型  20-29
  2.1 引言  20
  2.2 坐标系的定义  20
  2.3 飞机运动参数的定义  20-21
  2.4 坐标系之间的转换  21-23
  2.5 机身动力学模型  23-28
    2.5.1 力学模型的基本假设  23-24
    2.5.2 机体动力学模型的建立  24-28
  2.6 本章小结  28-29
第三章 研究样机的主起落架动力学模型  29-39
  3.1 引言  29
  3.2 支柱式起落架动力学模型  29-34
    3.2.1 坐标系的选取  30
    3.2.2 力学模型的选取  30
    3.2.3 模型假设  30
    3.2.4 动力学方程  30-31
    3.2.5 运动学方程  31-33
    3.2.6 受力关系方程  33-34
  3.3 研究样机的主起落架动力学模型  34-38
    3.3.1 力学模型的选取  34-35
    3.3.2 模型的基本假设  35-36
    3.3.3 系统运动方程  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 缓冲系统数学模型  39-47
  4.1 引言  39
  4.2 缓冲器的工作原理  39-40
  4.3 缓冲器模型  40-45
    4.3.1 缓冲支柱总的轴向力  41-44
    4.3.2 缓冲支柱总的法向力  44-45
  4.4 轮胎受力的计算方法  45-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章 动力学分析建模  47-53
  5.1 建模软件的介绍  47
  5.2 全机分析模型的建立  47-52
    5.2.1 机身子系统  48
    5.2.2 起落架子系统  48-52
    5.2.3 机身子系统  52
  5.3 本章小结  52-53
第六章 全机着陆动态仿真分析  53-66
  6.1 仿真分析  53-60
    6.1.1 落震仿真分析  53-57
    6.1.2 着陆仿真分析  57-60
  6.2 仿真结果分析  60-65
    6.2.1 起落架最大垂直载荷随着陆初始俯仰角的变化规律  61-63
    6.2.2 飞机着陆冲击载荷在各起落架上分布关系  63-64
    6.2.3 起落架轮胎最大水平载荷随着陆初始俯仰角的变化规律  64-65
  6.3 本章小结  65-66
第七章 总结  66-68
  7.1 本文的主要贡献  66
  7.2 进一步研究的方向  66-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
在校期间的研究成果及发表的学术论文  72-73
附录Ⅰ 公式（2-3）-（2-5）的推导过程  73-74
附录Ⅱ 公式（2-13）得推导过程  74-76
附录Ⅲ 公式（3-26）和（3-27）的推导过程  76

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 基础理论及试验 > 航空器强度计算
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