飞机起落架地面疲劳试验系统设计

摘要

飞机起落架疲劳性能研究是飞机设计中的一个重要环节。起落架地面疲劳试验对起落架疲劳性能研究有着重要的意义。完善的试验系统设计是试验顺利完成的保障,因此,设计一套可靠的飞机起落架地面疲劳试验系统有着重要的意义和工程实用价值。
　　 本文通过对试验起落架和试验任务书的研究,从真实反映起落架地面疲劳过程的全貌出发,提出了飞机起落架地面疲劳试验系统的设计方案,并论证了方案的可行性。
　　 修改了试验系统台架结构以便满足本次试验的要求,并根据有限元法及MSC.Patran/Natran软件对台架进行了力学特性分析。静力分析中,验证了台架受力较严重部位的强度。模态分析中,计算和分析了试验台架的固有频率和振型,并对台架的细节部位进行了修改。
　　 对试验系统的夹具部分进行了设计。为了真实模拟起落架地面受载的情况,结合试验任务书的要求和试验起落架外型尺寸上的特点,设计满足试验要求的夹具；通过任务书上的起落架疲劳载荷谱,计算出各个夹具的最大载荷,验证夹具的静强度；编制出夹具的疲劳载荷谱,根据名义应力法中的S-N曲线法及MSC.Fatigue软件对各个夹具进行了安全寿命认证,验证了所设计的夹具满足起落架地面疲劳试验系统的要求。

目录

文摘

英文文摘

图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 工程背景

1.2 起落架结构疲劳试验发展历程

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容

第二章 试验方案设计概述

2.1 试验意义及目的

2.2 试验方案及组成

2.2.1 试验台架；

2.2.2 试验起落架要求；

2.2.3 贴片测量检查要求

2.2.4 夹具的要求及设计

2.2.5 疲劳载荷谱

2.2.6 多点协调加载系统

2.3 小结

第三章 起落架安装台架及力学特性分析

3.1 安装台架的性能要求

3.2 台架结构

3.3 台架可能出现的损坏情况

3.4 台架结构模态分析

3.5 台架结构修改

3.6 台架下部加强纵梁强度校验

3.7 小结

第四章 起落架地面疲劳试验系统夹具设计及静强度校验

4.1 设计要求

4.2 夹具设计

4.2.1 前起落架在试验台上的安装(支座及加载承力架)

4.2.2 假轮及y向加载附属夹具的设计

4.2.3 x向及z向加载作动简的承力支架设计

4.2.4 起落架和设计夹具在试验台架上的装配

4.3 夹具静强度验证

4.3.1 夹具的受载特点分析

4.3.2 夹具有限元建模分析

4.4 小结

第五章 夹具疲劳载荷谱编制研究

5.1 引言

5.2 起落架载荷谱编制综述

5.3 起落架典型使用剖面及各阶段受力特点分析

5.3.1 载荷分析范围的确定

5.3.2 各受载情况的载荷历程特点

5.4 载荷谱编制的基本要求

5.5 分析谱当量折算为试验谱

5.5.1 疲劳载荷谱损伤等效折算公式

5.5.2 加载次数和载荷值的等效当量修正

5.5.3 当量等效折算的一般原则

5.6 夹具疲劳载荷谱

5.6.1 起落架载荷谱当量化折算

5.6.2 起落架载荷谱转化为夹具载荷谱

5.7 小结

第六章 夹具疲劳性能分析

6.1 MSC.Fatigue疲劳分析软件简介

6.2 MSC.Fatigue的分析理论及分析类型

6.3 基于名义应力法的疲劳寿命分析

6.3.1 几何信息与材料特性

6.3.2 疲劳试验载荷谱

6.3.3 疲劳分析参数的设置

6.3.4 计算结果分析

6.3.5 影响因素分析

6.3.6 计算结果与试验要求对比

6.4 小结

第七章 总结与展望

7.1 全文工作总结

7.2 展望

参考文献

致谢

在校期间的研究成果及发表的学术论文