起落架转弯机构疲劳可靠性及多失效模式功能可靠性研究

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1、中图分类号：V215.5论文编号：102870118-S203学科分类号：082501硕士学位论文起落架转弯机构疲劳可靠性及多失效模式功能可靠性研究研究生姓名常庆春学科、专业飞行器设计研究方向飞机起落装置设计指导教师薛彩军教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchonFatigueReliabilityandFunctionalReliabilitywithInterrelatedMu

2、ltipleFailureModesofLandingGearSteeringMechanismAThesisinFlightVehicleDesignbyQingchunChangAdvisedbyProf.CaijunXueSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空

3、航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要起落架系统决定着飞机的安全起降性能，复杂的使用环境和频繁的地面操纵对前轮转弯机构的疲劳性能和功能可靠性提出了更高的要求。因而，本文以“新舟”700飞机前轮转弯机构为研究对象，开展了机构疲劳可靠性和多失效模式相关下功能可靠性研究工作。对于疲劳可靠性分析问题，将构件的瞬时累积损伤和抗疲劳损伤强度均当作随机变量，并通过研究其分布类型和

4、参数，给出了基于动态疲劳损伤干涉理论的疲劳累积损伤概率模型。通过对转弯机构进行动力学有限元仿真，并结合名义应力法，本文分析了转弯机构关键部件的疲劳寿命及其可靠性，结果表明转弯机构的疲劳寿命和可靠性均满足设计要求。本文提出了多失效模式相关下机构可靠性分析的串联模型，并给出了求解该模型的神经网络响应面方法和分析流程。针对前轮转弯机构的启动失效、运动速度失效和定位精度失效，在分别考虑失效模式完全独立和具有相关性的情况下，本文分析了不同温度下转弯机构的功能可靠度和参数灵敏度。通过与基于试验数据的机构可靠性结果比较，验证了考虑失效模式相关性的可靠性分析方法的准确性、适用性。最后，设计了起落架高低温耐久

5、性试验系统，通过30万次转弯功能试验验证了机构部件的耐久性，分析了转弯系统参数的变化规律和范围，并给出了转弯机构外场使用参数推荐值。同时，利用功能试验失效数据分析了转弯机构的可靠性及温度对可靠性的影响。关键词：起落架，转弯机构，疲劳可靠性，多失效模式，机构可靠性，耐久性试验I起落架转弯机构疲劳可靠性及多失效模式功能可靠性研究ABSTRACTThelandinggearsystemdeterminesaircraft'ssafetyperformanceduringthetakeoffandlandingprocess.Complexityofoperatingenvironmentandfr

6、equentgroundhandlinghasraisedveryhighrequirementsforfatigueperformanceandfunctionalreliabilityofthenosewheelsteeringmechanism.Therefore,thenosewheelsteeringmechanismof"Xinzhou"700aircraftischosenastheresearchobjectinthispaper,andtheresearchonfatiguereliabilityandfunctionalreliabilitywithinterrelate

7、dmultiplefailuremodesofmechanismarealsocarriedout.Forfatiguereliabilityanalysis,instantaneousaccumulateddamageandfatiguedamagestrengtharebothregardedasrandomvariablesinthispaper,andafatiguecumulativedamagep