基于LS-DYNA的滑橇起落架落震分析及二次开发

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1、总第185期2015年第3期直升机技术HEHCOPTERTECHNIQUETotalNo．185No．32015文章编号：1673—1220(2015)03-025-04基于LS—DYNA的滑橇起落架落震分析及二次开发陶周亮，方建义，张梅(中国直升机设计研究所，江西景德镇333001)摘要滑橇起落架在着陆过程中通过结构变形来吸收着陆功量而不产生结构破坏，因此迫切需要开发一套高效可靠的直升机滑橇起落架落震分析方法。基于显式动力学和接触算法，在考虑旋翼升力的影响和机身与弓形梁连接点处的弯矩传递问题的基础上，建立滑橇起落架落震分析模型。为提高仿真分析效率，搭建由二次开发软件、ANSYS和LS—DYN

2、A组成的落震分析系统。在两种工况下对滑橇起落架进行了落震仿真分析，仿真结果与试验结果吻合较好，表明了滑橇起落架落震仿真分析方法的有效性。关键词直升机；滑橇起落架；落震；显式动力学；二次开发中图分类号：V214．1+3；V226文献标识码：AAnalysisandSecondaryDevelopmentofSkidLandingGearShockBasedonLS—DYN’ATAOZhouliang，FANGJianyi，ZHANGMei(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractS

3、kidlandinggearabsorblandingenergybythewayofstructuraldeformationintheland—ingprocesswithoutstructuralfailure，aefficientandreliableanalysismethodofskidlandinggearshockisurgentlyneeded．Consideringtheinfluenceofrotorliftandthetransferproblemofbendingmomentonthejointsofthefuselageandtheskidbasedonexplic

4、itdynamicsandcontactalgorithm，theanalysismodelofskidlandinggearshockWasestablished．Inordertoraisetheefficiencyofsim—ulationanalysis，ananalysissystemofshockWasestablishedwithsecondarydevelopmentsoftware，ANSYSandLS—DYNA．TheshockofskidlandinggearWasanalyzedintwoworkingconditionsThesimulationresultswere

5、ingoodagreementwithteslresults，whichshowedthattheprovidedsimula-tionanalysismethodofskidlandinggearshockinthispaperwaseffective．Keywordshelicopter；skidlandinggear；shock；explicitdynamics；secondarydevelopmento精军耋釜嚣答鬻勰篇篇鬻嚣雩滑橇起落架结构简单，易于加工和维护。现代轻形梁会产生很大的塑性变形而要求结构不产生破坏。收稿日期：2015—05—21作者简介：陶周亮(1989一)，男，江西九

6、江人，硕士，助理工程师，主要研究方向：起落架设计。·26·直升机技术总第185期在滑橇起落架着陆冲击的过程中，滑橇受到地面的垂直冲击载荷和地面的摩擦力载荷。弓形梁产生垂直地面的垂向位移和沿地面方向的侧向位移，随着载荷增大，弓形梁的各个截面依次由弹性状态进入塑性状态。滑橇起落架的着陆性能计算是一个求解滑橇在动载荷作用下的几何非线性、材料非线性和状态非线性的问题，难度较大且不可能用解析方法进行求解旧J。目前国内外主要采用数值分析方法。贝尔直升机公司的Cheng—HoTho等旧。对带圆角的矩形截面弓形梁进行简化，完成了滑橇起落架的落震分析。黄生月、张绍仪等H1采用“位移一增量迭代法”来处理滑橇起落架

7、在坠毁过程中吸收着陆功量这一弹塑性、大变形问题。为防止地面共振，滑橇起落架前弓形梁上通常会安装减振器，黄生月、彭宗梁等"1在前面的工作基础之上进行了带减振器的滑橇式起落架耐坠毁研究。对于这种复杂的冲击碰撞过程，以非线性有限元基本理论和接触算法为基础的非线性有限元软件可以得到较好的结果∞j。本文在LS—DYNA中对滑橇起落架进行落震仿真分析，将计算结果与试验对比以验证准确性。为了克服在设计过程中模型