飞机起落架磁流变减震器的设计与试验研究

摘要

飞机起落架减震器作为飞机重要的减震结构，其减震性能的优劣将直接影响飞机的性能和乘坐的舒适性。鉴于现在所用的被动式起落架减震器在减震方面的不足，需要研究一种新型的智能控制的减震器以改善飞机在起飞、着陆和滑跑时的减震性能。
　　磁流变液是一种性能优良、用途广泛的智能材料，其流变特性在磁场作用下是瞬时可逆的，而且流变之后的剪切屈服强度与磁感应强度具有稳定的对应关系。以磁流变液为填充介质的磁流变减震器具有精确的实时控制能力、连续可逆变化的阻尼力、低电压低功耗以及简单的结构和良好的稳定耐久性能。因此，磁流变减震器是一种典型的可控流体减震器，在半主动控制方面具有广泛的应用前景，为改善飞机、汽车以及桥梁等方面的减震性能提供了切实可用的途径。
　　本文在参考前人研究的磁流变减震器的基础上，结合飞机起落架减震器的实际结构，设计了一种环形间隙节流与油针共同作用的磁流变减震器。利用流体力学理论、磁流变液理论和磁流变减震器设计的基本知识，对该磁流变减震器的结构进行了磁路、油针、气室等结构的设计，最后通过ANSYS的APDL语言对磁路进行了优化分析，通过线性插值理论对油针截面进行优化设计，从而使结构更加合理。
　　通过对该减震器的动、静态试验表明，该减震器的阻尼力不仅能实现电流控制还能实现行程控制，在电流控制失效时阻尼力仍可调，依然具有良好的减震性能；该减震器的磁路利用率高，阻尼力可调范围大，密封良好，充气式的结构不仅简化了其结构，提高了响应速度，还大大降低了加工制造成本，这些使磁流变减震器的结构更接近于飞机起落架减震器的结构，为磁流变减震器在飞机上的应用提供了一定的参考。本文在最后还针对所研究的成果进行了总结与展望，为磁流变减震器及其在飞机上的应用研究指出了新的方向。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2磁流变技术及其研究进展

1.3飞机起落架减震技术的发展

1.4本课题研究的目的、意义和主要内容

第二章 磁流变液及其性能

2.1磁流变液的组成

2.2磁流变液的磁流变效应

2.3磁流变液的主要性能及其影响因素

2.4本章小结

第三章 飞机起落架磁流变减震器的理论分析

3.1 基于磁流变液的减震器

3.2 基于磁流变减震器的飞机起落架

3.3 本章小结

第四章 飞机起落架磁流变减震器的设计

4.1磁流变减震器的结构设计

4.2 结构尺寸参数的选择

4.3 磁路设计

4.4 气室的设计

4.5 油针的设计

4.6 磁流变减震器材料的选用

4.7 减震器主要受力零件的强度校核

4.8 本章小结

第五章 磁流变减震器的有限元分析与结构优化

5.1磁路的有限元分析

5.2 油针截面的优化

5.3 本章小结

第六章 磁流变减震器的实验研究

6.1振动试验台介绍

6.2试验前的准备工作

6.3磁流变减震器的静态特性试验

6.4 磁流变阻尼器的动态特性试验

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

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