舰载机起落架缓冲器油针截面的优化设计

论文摘要

起落架突伸性能设计问题近来逐渐为我国工程设计人员所重视。而突伸无论是其运动特性还是设计方法都与缓冲存在许多不同,本文从变油孔被动控制的角度出发,对舰载机起落架突伸性能优化进行了探讨。首先,基于经典的二质量弹簧-阻尼模型,在合理提出基本假设的前提下,建立了起落架缓冲系统缓冲与突伸运动微分方程,并系统地说明了各载荷项的计算方法。其次,利用缓冲行程控制率下导出的行程首末两端油孔面积线性插值得出行程中任选的一点即第三样点的油孔面积,再以这三个样点进行二次拉格朗日插值拟合出“理想油孔面积曲线”,并根据缓冲性能的设计要求导出第三样点插值系数的取值范围,采用黄金分割优化算法,以插值系数及其取值范围为优化变量和约束条件,实现突伸时间最小的设计目标。通过对设计结果进行缓冲性能校核和与常油孔计算结果的对比,证明了设计的合理性。最后,通过考察低压腔初始压力、临界行程位置、轮胎预压缩量和油液缩流系数的变化对突伸性能的影响,为在工况条件改变时被动控制的应变方案提供一些参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究方法的发展及现状
• 1.3 本文的研究目的与内容
• 第二章 起落架着舰缓冲与起飞突伸动态性能分析模型
• 2.1 起落架力学模型的建立
• 2.1.1 二质量弹簧—阻尼力学模型的组成
• 2.1.2 当量质量的约化法则
• 2.1.3 力学模型的基本假设
• 2.2 起落架缓冲与突伸运动方程
• 2.2.1 着舰缓冲运动微分方程
• 2.2.2 起飞突伸运动微分方程
• 2.3 缓冲系统各分力计算方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 起落架缓冲与突伸性能综合优化设计原理与方法
• 3.1 缓冲性能被动控制设计准则
• 3.1.1 缓冲性能设计要求
• 3.1.2 行程控制律与“理想油孔面积曲线”
• 3.1.3 三点拟合曲线及插值系数取值范围
• 3.2 突伸性能优化原理
• 3.2.1 突伸性能设计要求
• 3.2.2 基于缓冲设计的突伸性能优化方法
• 3.3 优化算法和编程工具
• 3.3.1 结合进退法的黄金分割优化流程
• 3.3.2 编程计算平台简介
• 3.4 本章小结
• 第四章 突伸与缓冲性能综合优化结果分析
• 4.1 缓冲器初始结构与充填参数选择
• 4.1.1 缓冲器预设最大使用行程的确定方法
• 4.1.2 缓冲器气腔压缩比和高低压气腔初始体积及充气压强的选取原则
• 4.1.3 油孔形状对阻尼特性的影响
• 4.2 变油孔被动控制优化设计结果分析
• 4.2.1 突伸性能被动控制优化设计结果
• 4.2.2 基于突伸设计结果的缓冲性能校核计算
• 4.2.3 第三样点位置的选择与计算过程的稳定性
• 4.3 本章小结
• 第五章 突伸性能参数敏感性分析与设计方案的改进
• 5.1 概述
• 5.2 突伸性能参数敏感性分析
• 5.2.1 低压腔初始压力及临界行程位置与突伸性能的关系
• 5.2.2 轮胎预压缩量对突伸性能的影响
• 5.2.3 油液缩流系数的变化对突伸性能的影响
• 5.3 工况条件的改变对被动控制设计结果的影响与自适应改进方案
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果