直升机起落架构型分析与仿真试验

论文摘要

本文以直升机起落架为研究对象,在广泛占有研究资料的情况下,运用动力学基本原理,通过理论分析,对直升机起落架构型特点进行了研究,并建立了数字和物理模型,在此基础上进行了动力学仿真,最后对仿真结果作了深入的比较和探讨。其主要内容有:1.以直升机为应用背景,对直升机起落架的构型特点作了深入细致的研究。分别对直升机起落架的布置形式和结构形式进行了探讨,进而确定了新型直升机起落架耐坠毁和可收放的设计要求,并针对特定型号提出了两种解决方案。2.以典型摇臂式直升机起落架为基准,分别建立了机身和起落架系统的动力学分析模型。通过建立各自的运动学和动力学方程,为对其进行进一步的仿真分析奠定了基础。3.基于ADAMS/Aircraft模块定义了一个由直升机机身、主起落架和尾起落架等子系统构成的全机模型,进行了全机落震仿真分析。仿真结果证明了ADAMS用于全机起落架仿真的可靠性,也验证了两种起落架方案皆能满足要求。4.创建的全机模型为进一步进行更精确的着陆仿真分析与全机滑跑仿真分析奠定了基础。并有利于对直升机起落架的进一步改进设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外直升机技术现状及发展趋势
• 1.2 项目背景及研究内容
• 1.2.1 直升机的使用要求
• 1.2.2 研究内容
• 1.3 研究方法和工作基础
• 1.3.1 研究方法
• 1.3.2 国内相关领域研究现状
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 直升机起落架构型分析
• 2.1 起落架布置形式的选择
• 2.1.1 滑橇式起落架仅适用于轻型直升机
• 2.1.2 四点式起落架有三种应用情况
• 2.1.3 前三点式和后三点式的设计取舍
• 2.2 起落架结构形式的选择
• 2.2.1 起落架结构形式的分类
• 2.2.2 前三点式起落架结构形式的设计选取
• 2.2.3 后三点式起落架结构形式的设计选取
• 2.3 军用直升机起落架的设计要求
• 2.3.1 可收放的设计要求
• 2.3.2 耐坠毁的设计要求
• 2.3.3 可收放设计的技术手段
• 2.3.4 耐坠毁设计的技术手段
• 2.3.5 可收放与耐坠毁指标的确定
• 2.4 专用直升机的起落架构型选择
• 2.5 小结
• 第三章 直升机机体动力学模型
• 3.1 机体动力学模型
• 3.2 坐标系的建立及简化假设
• 3.3 直升机地面分析动力学方程
• 3.4 小结
• 第四章 起落架动力学模型
• 4.1 摇臂式起落架的动力学模型
• 4.2 坐标系的建立及简化假设
• 4.3 起落架系统运动方程
• 4.4 缓冲系统各分力的计算方程
• 4.4.1 缓冲支柱力总的轴向力
• 4.4.2 空气弹簧力
• 4.4.3 油液阻尼力
• 4.4.4 缓冲器摩擦力
• 4.4.5 缓冲器结构限制力
• 4.4.6 轮胎垂直反力
• 4.4.7 轮胎水平反力
• 4.5 小结
• 第五章 全机动力学建模
• 5.1 运用ADAMS 进行动力学仿真
• 5.2 ADAMS/Aircraft 介绍
• 5.2.1 简介
• 5.2.2 工作流程
• 5.2.3 模型结构
• 5.2.4 分析与装配
• 5.2.5 用户界面模式
• 5.2.6 仿真过程
• 5.3 建模流程
• 5.4 外形建模
• 5.5 动力学分析建模
• 5.5.1 机身子系统
• 5.5.2 起落架子系统
• 5.5.3 装配全机
• 5.6 小结
• 第六章 落震仿真与结果分析
• 6.1 直升机着陆/坠撞过程分析
• 6.1.1 可控着陆飞行
• 6.1.2 不可控的坠毁情况
• 6.2 对第一种起落架的落震仿真
• 6.3 对第二种起落架的落震仿真
• 6.4 两种起落架的比较
• 6.5 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 进一步研究的方向
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间的研究成果