基于仿真计算的主起落架强度分析与细节优化

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1、中图分类号：O241V226论文编号：102870115-S056学科分类号：080104硕士学位论文基于仿真计算的主起落架强度分析与细节优化研究生姓名熊雅晴学科、专业工程力学研究方向结构数值仿真指导教师虞伟建副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二〇一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringStrengthAnalysisandDetails

2、OptimizationfortheMainLandingGearbasedonSimulationMethodAThesisinEngineeringMechanicsbyXiongYaqingSupervisedbyProfessorYuWeijianSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文

3、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：I基于仿真计算的主起落架结构强度分析与细节优化摘要起落架是飞机的重要部件，也是航空领域的重要研究对象之一。起落

4、架的强度关系到飞机的安全，因而对起落架的强度分析有十分重大的工程意义。有限元仿真技术以其高效性和可靠性在起落架的设计与发展中发挥了重要作用。本文基于有限元软件ANSYS，针对几种危险工况对主起落架进行了结构强度分析。鉴于起落架系统十分复杂，对其进行整体分析十分困难，本研究选取起落架减震支柱以及轮毂作为主要研究对象。首先，基于有限元分析的简化原则，建立了主起落架参数化模型，对模型的约束及载荷施加方式进行了探讨，使之尽可能模型逼近真实情况。通过接触分析模拟减震支柱外筒与活塞杆之间的相互作用方式，并讨

5、论了法向接触刚度对接触面应力的影响，确定了接触面力达到稳定状态下的接触刚度大小。在以上研究的基础上，对起落架进行了数值仿真计算，获得了四种危险工况下的减震支柱以及轮毂应力分布情况，找出了各工况下结构危险点的位置。之后，利用经典力学理论公式对起落架活塞杆的截面应力进行计算，对比有限元分析结果，验证了仿真分析的正确性。最后，通过结构细节优化设计，在不影响结构强度的情况下，减轻了结构重量。关键词：起落架，强度分析，有限单元法，ANSYS，参数化建模，优化设计II南京航空航天大学硕士学位论文ABSTRA

6、CTLandinggearisanimportantcomponentofaircraft,andalsoakeyresearchobjectinaviationfield.Asthestrengthoflandinggearrelatestothesafetyofaircraft,strengthanalysisonlandinggearhasaverysignificantengineeringsignificance.Withhighefficiencyandreliability,tec

7、hnologyofFiniteElementSimulationpromotesthedesignanddevelopmentoflandinggear.BasedonfiniteelementsoftwareANSYS,astructuralstrengthanalysisofthemainpartoflandinggeariscarriedoutunderseveraldangerousworkingconditionsinthisthesis.Asthelandinggearsystemi

8、sverycomplexandit’shardtomakeananalysisontheoverallstructure,thelandinggearbearingandwheelhubischosetobetheresearchobject.First,thefiniteelementmodelformainlandinggearbearingandwheelhubisestablishedbasedonparametricmodelingmethodandthecriteriaoffinit