拦阻钩挂索冲击动力学及试验方法研究

摘要

结构复杂的拦阻钩是舰载飞机最为显著的特征之一，其作用是在舰载飞机顺利着舰后钩住航母的甲板拦阻索，并将拦阻力传递到机身上，强制舰载机减速。通常，舰载机进场后拦阻钩最先与航母甲板撞击，并在拦阻钩纵向阻尼缓冲器的作用下发生弹跳。在舰载飞机牵连作用下，拦阻钩钩头与略高出航母甲板表面悬空横放的拦阻索啮合。发生啮合的过程是一个碰撞冲击的过程，在这个极短时间内，拦阻钩和甲板拦阻索都受到巨大的冲击载荷，可能导致结构的破坏而发生事故。因此，对挂索冲击动力学的研究事关着舰拦阻安全性。 针对拦阻钩挂索冲击动力学问题，本文以某型舰载飞机拦阻钩为试验对象，首先设计了拦阻钩挂索冲击试验方法和试验装置，试验模拟了舰载飞机着舰时，拦阻钩啮合拦阻索发生碰撞时的真实状态，并测量了拦阻钩动态响应载荷数据。之后基于LMS Virtual.Lab Motion多体动力学软件建立了挂索冲击试验的模拟仿真，建立了拦阻钩动力学模型，并利用软件中集成的弹性绳索建模模块建立钢索动力学模型，仿真验证了试验装置运动机构的合理性，揭示了试验中可能出现的二次挂索问题。然后基于LS-DYNA非线性有限元分析软件，建立了拦阻钩挂索冲击的有限元模型，仿真计算得到了拦阻钩钩臂的动态应力，与试验结果对比表明，仿真结果合理，同时进一步验证了本试验方法和试验装置合理性。最后针对舰载机真实着舰情形进行理论计算和仿真研究，分析了拦阻钩的运动，仿真结果与理论计算结果相吻合。

目录

第一个书签之前