大型民机起落架应急断离动力学仿真

摘要

安全性是民用飞机最基本但也是最重要的要求。随着民用航空产业的不断发展，对飞机的安全性提出了更高要求。为了尽可能保障机上人员以及飞机结构的安全，国外民用飞机通常在主起落架与机翼机身连接处采用应急断离设计，以实现大过载情况下主起落与机翼机身结构的安全分离。本文基于多体动力学理论和LMS Virtual. Lab Motion动力学仿真软件完成了大型民机起落架应急断离的动力学仿真分析。
　　本文根据适航条例，论述了起落架应急断离的结构设计要求，并对一些国外机型的起落架应急断离方案作了对比研究；以某型民用飞机为研究对象，提出相应的起落架应急断离方案；通过LMS Virtual. Lab Motion软件建立了该型飞机的主起落架动力学仿真模型以及包含前起落架和机身的全机动力学仿真模型；以单独主起落架模型为研究对象，通过落震试验确定了主起落架各断离点轴销限制载荷，并完成了大下沉速度着陆和高速滑跑过障碍物的动力学仿真分析，确定了主起落架的断离载荷和断离顺序；利用建立的全机仿真模型完成了全机着陆和全机滑跑过障碍物的动力学仿真分析，与单独主起落架模型的仿真结果进行对比，着重研究了一些参数对主起落架断离点轴销载荷的影响。分析研究表明：根据自由落震确定的侧撑杆轴销限制载荷不够准确，需由非对称着陆状态下的极限工况确定限制载荷，以满足飞机正常使用和起落架应急断离的要求。

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注释表

第一章 绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

第二章 起落架应急断离分析理论基础

2.1起落架应急断离结构设计要求

2.2国外典型机型应急断离设计方案

2.3多体动力学理论

2.4缓冲器模型

2.5轮胎力学模型

2.6本章小结

第三章 基于LMS的动力学仿真模型构建与校验

3.1 LMS Virtual. Lab Motion仿真平台

3.2主起落架分析模型构建

3.3全机分析模型构建

3.4仿真模型校验

3.5本章小结

第四章 主起落架应急断离动力学仿真分析

4.1应急断离方案

4.2断离载荷确定

4.3大下沉速度应急断离分析

4.4高速滑跑过障碍物应急断离分析

4.5本章小结

第五章 全机着陆滑跑及过障碍物动力学仿真

5.1全机着陆仿真分析

5.2全机滑跑过障碍物仿真分析

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文主要工作及结论

6.2进一步研究工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文