飞机起落架轮叉疲劳寿命分析与试验研究

摘要

轮叉是半摇臂式起落架的主要承载部件，受载大且型式复杂，其疲劳性能的优劣对起落架的疲劳性能具有重要的影响。为保证飞机安全，保证飞机起落架具有良好的疲劳性能，对轮叉结构件进行疲劳性能验证试验是必要的。
　　本文以某型号飞机起落架轮叉为研究对象，分别采用了安全寿命设计准则的名义应力法和多轴疲劳分析方法对其进行了基于有限元的疲劳特性分析。根据有限元分析结果可以对疲劳性能验证试验方案设计提供参考指导。针对轮叉单一部件的受力模拟，采取试验假件代替起落架其他传力部件来模拟真实装机状态，以达到轮叉最接近真实受载情况目的，从而保证疲劳性能验证试验的安全、可靠、合理。
　　目前已完成对该型飞机起落架轮叉的疲劳性能验证试验任务，实验结果表明该试验方案设计合理可靠，试验数据真实准确，达到了预期的试验目的。同时验证了基于有限元的疲劳特性分析虚拟技术具有重要参考价值。轮叉的疲劳特性完全满足设计需求，且具有较大的安全裕度，遂利用目前应用较广的结构优化技术展开了疲劳薄弱部位的优化与结构减重设计探索，对今后轮叉的改型减重设计具有一定的指导参考价值。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 工程背景

1.2 起落架结构强度设计思想

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要研究工作

第二章 疲劳分析理论与试验技术

2.1 疲劳理论概述

2.2 基于名义应力法的疲劳寿命分析

2.3 基于多轴疲劳分析方法的寿命分析

2.4 疲劳试验技术

2.5 本章小结

第三章 轮叉应力响应分析

3.1 轮叉受载情况

3.2 轮叉模型建立

3.3 轮叉有限元模型建立

3.4 边界条件与载荷施加

3.5 材料属性赋值

3.6 应力响应结果

3.7本章小结

第四章 轮叉疲劳特性分析

4.1 MSC.Fatigue疲劳分析软件简介

4.2 基于名义应力法的安全寿命分析

4.3 基于多轴疲劳方法的轮叉疲劳寿命分析

4.4 小结

第五章 疲劳试验系统设计

5.1 轮叉试验加载方案以及试验夹具

5.2 试验夹具强度验证

5.3 试验假件夹具静强度验证

5.4 试验夹具疲劳强度验证

5.5 轮叉结构件疲劳试验系统设计

5.6 试验方案结果验证

5.7 本章小结

第六章 轮叉结构优化减重设计

6.1 结构优化理论概述

6.2 基于拓扑优化分析方法的轮叉结构件优化设计

6.3优化前后轮叉结构模型强度性能分析对比

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文工作总结

7.2 后续研究及工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文