基于ANSYS的起落架减震支柱设计技术研究

论文摘要

起落架是飞机承载的重要部件,它的强度设计在起落架设计中起着举足轻重的作用,运用有限元仿真技术分析飞机起落架的静强度,对于减轻结构质量,提高飞机性能有十分重要的工程意义。本文首先介绍了有限元法和ANSYS软件的基本功能,然后,以我国某大型运输机的起落架减震支柱作为研究对象,应用有限元的理论,基于ANSYS软件,建立了起落架减震支柱的有限元模型,设置了接触对模拟减震支柱和各附加件的相互作用方式,并探讨了初始接触刚度的设置对仿真结果的影响,总结了应用接触分析的注意点,研究了约束条件的设置方式和地面载荷的简化施加方法,建立了参数化有限元仿真计算平台,得出了减震支柱在特殊工况下的应力分布规律。同时又对特定部位进行了理论计算,并与仿真值进行了比较,验证了仿真的可靠性。最后基于仿真计算的结果,结合优化设计的理念,运用ANSYS软件优化设计模块对减震支柱中部接头进行了结构细节优化,优化结果表明结构质量有所降低,且符合材料的强度要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 起落架的研究发展
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 有限元法及ANSYS 软件相关介绍
• 2.1 有限元法概述
• 2.1.1 有限元法的基本概念和思想
• 2.1.2 有限元法的发展概况
• 2.1.3 有限元法的分析过程
• 2.2 ANSYS 软件
• 2.2.1 ANSYS 软件的发展与特点
• 2.2.2 ANSYS 分析的基本步骤
• 2.3 本章小结
• 第三章 小车式主起落架减震支柱的几何建模与网格划分
• 3.1 小车式主起落架的结构模型及其简化原则
• 3.1.1 小车式起落架结构
• 3.1.2 模型的简化原则
• 3.2 减震支柱实体模型的建立
• 3.2.1 ANSYS 的几何建模方法
• 3.2.2 减震支柱外筒模型的建立
• 3.2.3 活塞杆模型的建立
• 3.2.4 建模小结
• 3.3 模型网格划分
• 3.3.1 ANSYS 网格划分中需要注意的问题
• 3.3.2 网格划分的方法
• 3.3.3 单元类型和材料属性
• 3.3.4 网格密度控制
• 3.3.5 减震支柱系统网格划分
• 3.3.6 网格质量的检查
• 第四章 模型载荷施加和约束设置
• 4.1 模型施加载
• 4.1.1 模型的整体约束和受载分析
• 4.1.2 计算工况
• 4.2 模型接触对设置
• 4.2.1 接触分析的意义
• 4.2.2 接触分析的具体步骤
• 4.2.3 接触分析的运用
• 4.2.4 应用接触分析的注意点
• 4.2.5 接触分析的必要性
• 4.2.6 定义求解和载荷步选项
• 第五章 结果分析
• 5.1 减震支柱应力分布规律
• 5.2 理论验证
• 第六章 模型优化
• 6.1 优化设计的基本思想
• 6.2 优化设计方法的发展
• 6.3 基于ANSYS 软件的优化设计方法
• 6.3.1 结构优化设计的数学模型
• 6.3.2 ANSYS 提供的优化方法
• 6.3.3 参数化语言 APDL
• 6.3.4 ANSYS 优化设计的步骤
• 6.4 减震支柱中部接头的优化设计
• 6.4.1 优化步骤
• 6.4.2 优化结果分析
• 第七章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录 减震支柱建模及优化程序