跑道关闭指示装置易折结构设计及其仿真分析

论文摘要

本课题主要是依据国际民航组织附件十四中对跑道关闭指示装置易折的规定,进行了相关易折结构的设计,并对其结构进行静态载荷和动态载荷的仿真分析。首先介绍了国内外跑道关闭指示装置的发展、研究现状,并根据其易折性要求,进行了跑道关闭装置的易折结构设计。在有限元分析理论的基础上,利用SOLIDWORKS和ANSYS/LS-DYNA软件对所设计的装置进行了静态和动态的仿真分析。静态仿真分析:在现有有限元分析理论的基础上,将基于SOLIDWORKS建立的实体模型,通过其自带的插件COSMOS/Works进行受力分析。在COSMOS/Works中根据实际工况确定其相应参数。参照结构受力部件的物理特性以及约束条件,将有限元模型进行完善,在风力载荷作用下,进行仿真分析,获取相关数据,为结构优化设计以及其它特性的分析提供较为有效的依据。通过运用COSMOS/Works进行仿真验证设计是否合理,并根据仿真结果可在实体模型中方便的进行修改,并再次分析,直到得到较为合理的结果,在很大程度上提高了工作效率。动态仿真分析:所运用的软件为ANSYS/LS-DYNA,通过ANSYS自带的接口从SOLIDWORKS中导入模型,在显式动力学理论基础上,对该易折装置进行仿真分析,,可以比较详细逼真的演示出动态碰撞时的情形,得出了该易折装置上的位移,速度,加速度,应力曲线。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 机场目视助航设施易折性研究现状
• 1.1.1 飞行区内障碍物易折性
• 1.1.2 跑道关闭指示装置国内外研究现状
• 1.1.3 国内外易折性试验研究现状
• 1.2 本课题选题的意义
• 1.3 本课题的研究内容
• 1.3.1 跑道关闭指示装置易折结构设计
• 1.3.2 仿真分析
• 第二章 跑道关闭指示装置易折结构设计
• 2.1 设计思想
• 2.1.1 基本定义
• 2.1.2 易折要求
• 2.1.3 灯具要求
• 2.2 结构材料的选取
• 2.3 损坏模式
• 2.3.1 易折连接
• 2.3.2 易折构件
• 2.3.3 易折机件
• 2.4 易折结构初步设计
• 2.4.1 易折工况
• 2.4.2 易折结构基本载荷的确定
• 2.4.3 易折结构方案的选取
• 2.5 本章小结
• 第三章 易折结构静态的有限元仿真分析
• 3.1 有限元分析简介
• 3.2 易折结构的有限元分析
• 3.2.1 COSMOSWORKS（有限元分析软件）简介
• 3.2.2 有限元分析流程
• 3.3 建模分析
• 3.3.1 分析方法的确定
• 3.3.2 两杆式易折结构有限元分析
• 3.3.3 两杆式单臂易折结构分析结果
• 3.3.4 三杆式易折结构有限元分析
• 3.3.5 三杆式单臂易折结构分析结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 易折结构动态有限元仿真分析
• 4.1 显式有限元动力学分析基础
• 4.1.1 ANSYS/LS-DYNA软件简介
• 4.1.2 计算的基本假设
• 4.2 建模分析
• 4.2.1 有限元模型
• 4.2.2 选择单元类型
• 4.2.3 材料模型及性能参数
• 4.2.4 网格划分
• 4.2.5 定义接触
• 4.2.6 定义载荷、初始条件和约束
• 4.3 求解参数选择
• 4.4 仿真结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 易折结构优化设计
• 5.1 易折单杆的结构改进
• 5.2 改进后的易折结构静态有限元分析
• 5.3 改进后单臂易折结构静态分析结果
• 5.4 改进后的易折结构动态有限元分析
• 5.4.1 有限元模型
• 5.4.2 选择单元类型
• 5.4.3 材料模型及性能参数
• 5.4.4 网格划分
• 5.4.5 定义接触
• 5.4.6 定义载荷、初始条件和约束
• 5.4.7 求解参数选择
• 5.5 改进后的易折结构动态仿真结果分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 附录