某型飞机前起落架结构疲劳特性分析

摘要

起落架是飞机安全飞行的关键部件，据统计，由于起落架结构引起的和与起落架相关的事故大约占到飞机结构事故的2/3以上。起落架的设计历来是飞机设计的重要组成部分，设计的核心问题也由最初的静强度与刚度设计发展到如何实现长寿命、高可靠性和低维修成本，由此引入了起落架结构疲劳强度和耐久性设计的概念。 本文对某型飞机前起落架的疲劳特性进行了较深入的研究。首先分析了其静力学特性，得出了几个可能发生破坏的应力集中部位；然后按照虚拟疲劳分析的步骤，从全寿命、应变疲劳寿命、裂纹扩展寿命和振动疲劳寿命等方面对起落架的疲劳寿命进行了估算，得出了起落架的疲劳寿命和危险部位，分析结果表明，某型飞机前起落架的疲劳性能满足设计要求；最后，对影响起落架结构寿命的一些关键参数进行了优化设计。 在本课题中，探讨了从整体到细节，综合应用Adams与Nastran/Patran、Fatigue软件对起落架结构细节进行疲劳研究的方法。首先在Adams中对整体起落架进行动力学仿真分析，得出要研究的结构细节的约束条件；然后在Patran中建立此结构细节的高质量的有限元模型，施加相应的约束，进行有限元分析；最后在Fatigue中研究其疲劳特性及其影响因素。这一方法也可应用于其他复杂机构的结构细节疲劳特性研究中。