大型民机起落架着陆性能仿真分析与优化设计

以正在研发的大型民机主起落架为原型,开发了起落架缓冲器参数快速设计程序,建立了适用于Adams/Aircraft软件的起落架着陆性能仿真模型,并进行了落震仿真,仿真结果满足预期要求。并以缓冲器轴向力和缓冲器效率为目标函数,以油针截面面积为设计变量建立了起落架缓冲性能优化设计模型。运用iSIGHT联合Adams对起落架油针的几何形状进行了优化设计,取得了良好的效果,具有一定的工程参考价值。     

起落架活塞杆刚度对缓冲器吸能特性影响分析

针对活塞杆刚度对起落架缓冲器吸能特性的影响,以某型民机支柱型起落架油气式缓冲器为研究对象,基于多体动力学理论,采用经典的二质量块等效模型,在Adams/Aircraft中建立了考虑缓冲器活塞杆刚度的几何模型,并进行了落震仿真分析。将仿真结果与刚性仿真结果进行对比,结果表明,活塞杆柔性使得缓冲器外筒与活塞杆间的工作环境有恶化的趋势,当活塞杆刚度下降到 之间时,缓冲器吸能效率下降明显,此时需考虑活塞杆刚度使得建模更符合真实情况,并能为起落架结构优化设计提供参考。     

起落架活塞杆刚度对缓冲器吸能特性的影响

针对活塞杆刚度对起落架缓冲器吸能特性的影响,以某型民机支柱型起落架油气式缓冲器为研究对象,基于多体动力学理论,采用经典的二质量块等效模型,在Adams/Aircraft中建立了考虑缓冲器活塞杆刚度的几何模型;并进行了落震仿真分析。将仿真结果与刚性仿真结果进行对比。结果表明,活塞杆柔性使得缓冲器外筒与活塞杆间的工作环境有恶化的趋势,当活塞杆刚度下降到3.31×10~(12)~3.02×10~(12)N·mm~2之间时,缓冲器吸能效率下降明显,此时需考虑活塞杆刚度使得建模更符合真实情况,并能为起落架结构优化设计提供参考。     

基于数字化工程的大型客机起落架缓冲器快速设计

为了实现大型客机起落架缓冲器的快速设计,缩短设计周期,开发了大型客机起落架缓冲器快速设计程序。首先明确了程序的总体框架,然后进行子程序的功能实现,通过公式封装、建模编程、数据存储、二次开发等数字化工程方法使设计人员快速完成起落架总体布局、缓冲形式的选择、缓冲参数的设计、缓冲性能的分析、缓冲器零件的建模和库存管理等工作。最后,结合具体算例表明：程序运行良好,缓冲性能分析得当。可见本程序能够有效地帮助设计人员提升效率。     

摇臂式起落架初始设计方法研究及性能仿真

建立摇臂式起落架的动力学方程。分别利用压缩比和气体状态方程对缓冲器填充参数进行预估。利用LMS V irtu-al.Lab Motion和LMS Im agine.Lab AMES im的联合仿真技术,对缓冲器性能进行虚拟落震试验。结果表明:采用气体状态方程预估的缓冲器参数,比采用压缩比预估的缓冲器参数更有效;对缓冲器油针截面尺寸优化,缩短了缓冲器行程,提高了缓冲器效率,降低了缓冲器重量。     

柔性飞机起落架设计探析

以弹性飞机的三质量块等效模型、油气缓冲器多方指数气体弹力模型、油气缓冲器速率平方油孔阻力模型、幂函数轮胎力模型进行弹性飞机着陆动力学模拟,采用柔性飞机起落架优化设计方法,研究了机体结构振动对起落架设计参数优化的影响,探讨了改进柔性飞机起落架设计的被动控制方法。     

弹簧操动机构用侧切式阶梯型缓冲器数值模拟

为研究用于弹簧操动机构的侧切式阶梯型缓冲器的结构参数对缓冲特性的影响,通过分析缓冲器的工作原理,探究了其缓冲动态过程.根据伯努利定理建立了缓冲器缓冲的数学模型,提出了对当量直径计算的雷诺数进行修正的方法,解决了由月牙形节流缝隙造成的压力损失难以准确计算的问题.通过ADAMS与MATLAB联合仿真对弹簧操动机构作用下的缓冲器缓冲过程进行了数值模拟,分析了侧切式阶梯型缓冲器的活塞铣面间距以及铣面长度对缓冲特性的影响.研究结果为侧切式阶梯型缓冲器设计提供了理论指导.     

汽车悬架减振器缓冲块结构优化方法

缓冲块是悬架系统中的重要零件，对其结构进行合理的设计能够有效地提高汽车的平顺性。将缓冲块结构参数作为设计变量，利用有限元计算模型计算出不同参数组合下缓冲块的性能，进而建立缓冲块性能计算的响应面代理模型。以缓冲块的尺寸要求为设计变量，缓冲块的性能指标最优为目标函数，利用遗传算法对代理模型进行寻优处理。结果表明，通过有限元模型计算得出的缓冲块性能数据与实体试验的数据基本吻合，优化后的缓冲块性能更优。     

水下航行器耐压壳体参数化设计优化

为提高水下航行器耐压壳体结构设计效率,研究了基于参数化分析和响应面近似模型的耐压壳体结构优化设计方法.确定某型水下航行器的耐压壳体结构5个尺寸为优化设计变量,应用薄壳理论和CCS规范进行了初步设计并确定了优化变量可行域,采用最优拉丁超立方法(Opt LHD)在可行域空间内确定设计试验样本点,研究了ABAQUS参数化驱动样本点的方法,建立了极限载荷的二阶多项式响应面模型.以极限载荷和壳体质量为优化目标,利用二代非劣排序遗传算法进行耐压壳体的多目标优化求解,得到Pareto最优解集.最终优化结果较初步设计结构极限载荷提高41.68%,壳体质量降低27.26%.参数化方法能够简化优化过程,提高优化效率,为水下航行器结构优化设计提供了借鉴.     

双横臂式独立悬架下摆臂的轻量化设计

针对双横臂式独立悬架下摆臂的结构优化问题,提出一种基于刚度和质量灵敏度分析的参数化优化方法。通过Hyper Mesh建立下摆臂有限元模型,选取4种极限工况对下摆臂进行强度分析和自由模态的仿真分析。选择关于下摆臂刚度及质量的灵敏度相关性较高的零件作为优化设计变量,下摆臂质量最小化为设计目标函数,强度性能为约束条件进行轻量化设计。仿真结果表明,优化后的摆臂模型,其刚度及模态性能得到保证的前提下,悬架下摆臂结构总成质量减轻23.6%。     

多连杆混联仿生腿式起落架设计与着陆实验研究

针对垂直起降飞行器对着陆场地的硬度及平整性要求高、传统起落架智能化程度低的问题,设计了一种基于多连杆混联机构的仿生腿式地形自适应起落架。本文首先针对单腿的设计构型进行驱动力矩分析与机构优化,在此基础上完成结构设计。其次基于设计构型提出了相应的驱动与运动控制算法,建立控制系统,并针对四腿机构进行着陆仿真。最后以多旋翼无人机为对象,设计了一套仿生起落架系统,与多旋翼无人机形成了整体的验证平台,实现地形识别-飞控-多腿控制融合设计,完成了搭建结构化地形的自适应着陆实验。研究结果表明,多连杆混联式仿生起落架设计方法可应用于垂直起降飞行器起落架的设计中,可完成设计载重的斜坡、台阶、凹凸地面等复杂地形的着陆,具备自适应着陆的能力。     

基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法

针对基于疲劳寿命的结构优化耗时长的缺点,该文将抗疲劳设计方法和优化技术相结合,研究一种基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法.以飞机起落架为研究对象,采用动力学仿真获得子结构疲劳寿命分析的载荷谱.以拉丁超立方试验设计方法建立了疲劳寿命的二次响应面模型,实现了某型飞机起落架前撑杆结构疲劳寿命优化设计,使其疲劳寿命提高了5.4倍.优化结果验证了方法的有效性.     

重复使用火箭着陆缓冲的机构冲击动力学分析及实验验证

为描述运载火箭着陆引起的着陆缓冲机构横向振动, 提出一种等效模型, 将着陆引起的激励等效为冲击激励和稳态激励的叠加。采用假设模态法求解着陆缓冲机构的横向振动模态, 并考虑轴向力与横向振动的耦合, 进一步通过模态叠加法求解振动响应, 得到由着陆冲击引起的着陆缓冲机构横向振动的半解析解。基于真实产品进行的垂直着陆冲击实验结果表明, 该模型可较精确地描述着陆缓冲机构横向振动的响应和最大弯矩。基于该模型, 分析着陆缓冲机构的构型参数和材料强度对着陆缓冲机构的影响, 研究结果可为实际工程相关着陆缓冲机构的参数设计提供指导。     

Reliability Design for the Landing Gear of Chang'E-3 Probe

Landing gear is one of the important components of Chang'E-3 Probe.The device was used to absorb the impact energy of Chang'E-3 Probe during the landing process.After landing on the moon,it can support the lander steadily for a long time.In order to assure the reliability of the landing gear and deal with the extremely severe landing conditions,many reliability measures were adopted in the design procedure,such as selection of cushion materials,optimization of mechanism configuration,design of deployment mode,allocation of buffer force and control of its variation.The successful landing on the moon of Chang'E-3 Probe has completely verified the high reliability of the landing gear.     

滑跑无人机前起落架收放系统仿真及安全特性分析

为了给装备试验考核提供技术参考,研究前起落架收放系统在飞机起降过程中的动态特性,本文以某型飞机前起落架收放系统为研究对象,建立了起落架虚拟样机三维仿真模型;通过多体动力学和有限元仿真分析方法,研究了收放系统在气动载荷、重力以及作动筒载荷耦合作用下的可靠性和安全性。结果表明起落架收放系统的各个铰接点受力合理,其强度、刚度、模态频率以及稳定性满足相关指标。通过对起落架的仿真分析,为后续武器装备的考核提供了切入点和重点关注点,也为起落架收放系统性能评估及参数鉴定和优化提供了技术参考。     

单级直齿轮减速器的优化系统开发

为了提高减速器产品的设计质量和效率,设计了一种基于单级直齿轮减速器的优化系统。该系统以单级直齿轮减速器设计理论、人工智能和数据库技术为基础,采用结构化分析、设计和面向对象的方法,进行软件系统的分析设计,以确保系统的开发质量、可靠性与实用性。为证明该系统的可行性,以此系统设计的直齿轮减速器为例进行验证,结果表明,系统的可行性较好。     

船用齿轮传动的动态优化设计

考虑齿轮副的时变啮合刚度、啮合阻尼及轮齿的综合误差,建立了船用齿轮传动系统的动力学模型;将齿轮副接触线长度变化代替齿轮瞬时啮合刚度的变化,啮合阻尼和齿面摩擦等效为粘性阻尼以提高求解效率.并以齿轮的振动加速度和质量为目标函数,对船用齿轮传动进行多目标动态优化,有效降低船用齿轮的振动水平和质量.     

非H封闭式周转轮系参数化CAD系统

按给定的总传动比i10在满足效率许用值和承载能力的前提下，对非H封闭式周转轮系建立了以体积最小为目标，满足多种约束条件的优化设计数学模型，同时给出了非H封闭式周转轮系参数化CAD系统。