民航飞机起落架可靠性验证中仿真技术的运用实践.docx

民航飞机起落架可靠性验证中仿真技术的运用实践 企业的不断发展 二、飞机起落架的受力分析 起飞时的受力状况 飞机起飞为一个加速行驶的过程，当飞机停留于地面时，若发动机推力小于地面的最大静摩擦力，这时的飞机便处于一个相对静止的状态这个过程中，起落架支撑力为整个飞机的重力，而地面与起落架形成的摩擦力是飞机发动机的推力同时，空气对于飞机的阻力、升力及俯仰力矩都为零若发动机推力大于地面的最大静摩擦力，此时的飞机可在跑道上通过三轮加速进行滑跑，且滑跑的速度将渐渐加快在飞机滑跑速度的不断加快中，空气会对飞机造成升力、阻力及俯仰力矩的各力度也将渐渐增大，而地面对于起落架的支撑力与摩擦力将渐渐减小在飞机三轮滑跑速度达到某肯定值时，飞机会在气动俯仰力矩作用之下，进行抬前轮操作，并由三轮滑跑转变为两轮滑跑在这个过程中，地面对于前轮的摩擦力、支撑力都为零，而在气动俯仰力矩作用下，飞机将抬升头部，在迎角的不断加大下，飞机相应的升力系数、俯仰力矩系数与阻力系数也将不断增加同时，空气作用于飞机的阻力、升力及俯仰力矩也会随之不断增加此时，地面对于飞机起落架的摩擦力与支撑力则会快速减小，在这两项系数减小为零后，飞机便彻底离地，而飞机的起落架承载力与力矩也将变为零。

着陆时的受力状况 由于飞机的着陆滑跑是一个减速过程，与飞机的起飞过程正好相反因此，在陆过时，地面对于飞机起落架的承载力与力矩的改变状况正好与起飞时形成反比 三、模拟系统对于起落架力牢靠性验证的应用分析 虚拟样机的模型建立 在飞机起落架的收放结构设计中，要结合零件特征，对实体模型进行建立通常，在零件实体建模中，须要通过Pro/ENGINEER及技术平台作为支撑，对整个起落架的各部件结构的零件加以设计，之后再利用虚拟装配技术，进行虚拟样机的模型建立，并采纳爆炸技术，来对整个起落架加以检验，建立牢靠的模拟样机在建模过程中，为了确保模型的仿真效果与民航飞机的实际工作状况相符合，要在起落架的虚拟样机模型建立时，确保仿真构件对应的几何体质量、外观、质心位置、惯性矩等与实际的飞机起落架部件保持相同，确保仿真结果验证的牢靠性 起落架的动力学模型建立 在民航飞机的起落架放下过程中，起落架的作动筒主要通过摇臂来促进减振支柱绕铰链点向内侧进行转动，并收上起落架在这个过程中，起落架的铰链点将向上运动，而起落架在放下时，各个构件的对应运动方向则正好与此相反这种起落架的收放形式，目前正广泛应用于民航飞机上。

从起落架的工作过程看，在起落架放下时，起落架的自身重量，会对整个机构形成正功，而铰链点的摩擦阻力矩与作动筒活塞运动，则对机构形成负功，以对起落架的放下进行阻挡通常，起落架的收放方向与侧风方向都有所不同，所以，作用于起落架之上的气动力，须要结合实际工作飞机起落架工作状况进行考虑起落架的组件质量详细如表1所示： 起落架的主要参数设置 在利用仿真技术对飞机起落架的牢靠性验证中，要结合起落架实际结构特征及受力特点，对民航飞机的主要飞行状况加以合理假设，并充分考虑飞机飞行速度与测速风较大状况下的起落架释放状况，并对其进行设置，以免飞机起落架释放失效起落架动作筒参数详细如下表所示： 仿真模型起落架的牢靠性分析 1.仿真模型优缺点 在计算机网络技术的不断发展之下，计算机的仿真技术在建模开发中得到了广泛应用，并在各领域中占据着异样重要的位置计算机的防治模拟分析，与实物的物理测试分析相比较实物的物力测试更加真实，并与民航飞机的实际状况极为接近，可用来实际的调试，并对仿真分析模型加以修正，确保计算结果的牢靠性、真实性，并通过外载荷施加，结合实际环境改变状况，进行有效的数据调整 2.仿真模拟对于起落架牢靠性验证的分析 仿真限制的参数设置主要包含工程信息、机身类型、仿真工况、材料信息、起落架类型、输出类型的设置。

其中，仿真工况应包含飞机着陆时飞机的载重、起落架承受的外力及外力矩等同时还要对仿真前的平衡时间、仿真步数加以设置另外，在主起落架的参数设置中，还应包含主起落架类型、连接点位置、关键点位置、部件尺寸、轮胎参数、材料属性的设置针对前起落架的参数，其功能跟主起落架的功能极为相像，参数设置要包含前起落架类型、连接点位置、关键点位置、部件尺寸、轮胎参数、材料属性的设置 3.仿真系统的限制功能分析 仿真系统应具备肯定的初始化功能，确保系统各功能模块在启动前，能够刚好做好各信息的打算；启动功能，主要包含数据库启动、登陆窗体启动、主程序运行启动、Adams软件启动；异样处理的主要功能为对用户输入错误信息的调整、仿真系统遇到未知错误系统时的调整；复位功能，主要包含系统正常与非正常运行状态下，能够复原推出前的状态同时，系统还要对各仿真信息加以管理，包含仿真参数信息的输入、仿真信息数据的输出、仿真文档的建立与保存、参数化的建模信息管理、仿真图形信息分析 起落架对于整个飞机的正常运行都具有重要的作用，民航飞机的起落架动载荷的承受量较大，为飞机最易出现故障的重要环节所以，为了确保飞机运行平安，须要对起落架的牢靠性进行分析，通过仿真模拟技术，提高数据分析的精确性与可行性，使起落架的牢靠性验证得到保障。

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