飞机起落架着陆的多体系统动力学建模与仿真

摘要

随着计算机技术、多体系统动力学建模和求解技术的发展，出现了以ADAMS 为代表的虚拟样机仿真软件，使动力学分析和求解变得简单。此项技术在飞机起落架的设计中得到了越来越广泛的应用，本论文的主要工作是应用ADAMS进行起落架着陆动力学建模仿真分析。
　　 论文在分析小车式起落架结构、运动和受力特点的基础上，基于计算多体系统动力学理论，以ADAMS为软件平台，建立了小车式起落架着陆动力学仿真参数化模型，对小车式起落架着陆动力学性能进行仿真研究，仿真结果和实验结果有较好的吻合性，表明文中的建模与仿真方法是正确的。
　　 为了研究机翼柔性对起落架着陆动态性能的影响，文中采用Jourdain速度变分原理和有限单元法推导出柔性机翼与刚性机身耦合动力学微分方程，进一步考虑起落架缓冲系统的作用，得出考虑机翼柔性的起落架着陆动力学模型，在此基础上应用ANSYS软件建立柔性机翼的模态中性文件，导入ADAMS，进行柔性机翼的起落架着陆动力学仿真，并与不考虑机翼柔性的情形进行对比，获得了一些对现代大型飞机具有工程参考价值的重要结论。
　　 论文还应用计算多体系统动力学理论和ADAMS建模分析技术建立了全机着陆的动力学仿真模型，通过对对称着陆和非对称着陆两种情形的仿真计算，得出全机着陆时的起落架动态性能，并对非对称着陆对起落架动力学性能的影响进行了较为深入的研究，所得结论对工程实际问题具有一定的参考价值。
　　 本文最后应用ADAMS的二次开发功能，开发了界面友好的起落架着陆动力学仿真环境，便于用户使用，并为进一步的二次开发奠定了基础。