飞机柔性前起落架摆振仿真分析

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1、第2卷第4期航空工程进展Vo1．2No．42011年11月ADVANCESINAER0NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNOV．2O11文章编号：1674～8190(2011)04—432—05飞机柔性前起落架摆振仿真分析常正，聂宏，冯飞。，张明，冯彪(1．中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海200232)(2．南京航空航天大学航空宇航学院，南京210016)摘要：前轮摆振是飞机地面动力学中的重点研究课题。基于多体动力学理论，采用有限元方法及点线吻合的方法处理缓冲器的

2、柔性问题，建立了前起落架全柔性体摆振动力学模型，并采用起落架静力试验的结果对模型进行校验；给出了以飞机速度和防摆阻尼系数组成的飞机摆振稳定区域图；研究了轮胎的侧向刚度与转动间隙对临界防摆阻尼的影响。结果表明：采用点线吻合方法能准确有效地模拟柔性缓冲器的运动特性；采用二次防摆阻尼在速度高于10m／s情况下，临界防摆阻尼随速度的增大逐渐减小甚至为零；随轮胎侧向刚度的增长而增加，转动间隙会显著提高所需的临界防摆阻尼。关键词：起落架；摆振；柔性模型；转动间隙；动力学中图分类号：V216．2+2文献标识码：ASh

3、immySimulationAnalysisofAircraftFlexibleNoseLandingGearChangZheng，NieHong，FengFei，ZhangMing，FengBiao。(1．ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，CommericalAircraftCorporationofChina，Ltd．，Shanghai200232，China)(2．CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniv

4、ersityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Shimmyisakeysubjectofaircrafttaxingdynamics．Basedonmulti—bodydynamicstheory，aflexiblemodelofshimmyisdevelopedbythemeansofFEMMethodandpoint—curvecoincidence，andverifiedwiththedataofstatictest

5、．Figuresofstableregionarepresentedaccordingly，formedbytaxiingspeedandcriticalanti—shimmydampingcoefficient，tOexploretheeffectsoftirelateralstiffnessandrunningclearance．TheresultshowsthatthemethodiSeffectivetOdealwithflexibleshockobserverbymeansofpoint-cu

6、rvecoincidence．Criticaldampingcoefficientdecreaseswithtaxingspeedincreasingwhenusingthesecondanti—shimmydarnpinginthesituationofthespeedishigherthan10m／s，andincreaseswithtirelateralstiffnessincreasing，runningclearanceleadstosharpincreaseincriticaldamping

7、coefficient．Keywords：landinggear；shimmy；flexiblemodel；runningclearance；dynamics国内外飞机起落架摆振研究取得了较大的进0引言展¨3j，早期以及现在工程上常用的摆振分析局限于前轮摆振是飞机地面滑跑动力学课题中的重基于自定义编程的线性摆振分析[4]。由于摆振是要问题。在飞机地面滑跑过程中，当不具备足够一个典型的三维多体动力学问题，采用上述方法难的防摆阻尼或者参数选择不当时，前轮会产生一种以评估各向运动与受力问的耦合关系，且难以模拟

8、支柱侧向运动与围绕支柱的扭转运动互相耦合而各种非线性因素的影响L7]，例如间隙、轮胎参数等。近期出现了以KhapanePD为代表，采用商成的自激振荡，称为摆振。用动力学软件进行起落架简易模型地面动力学分析的研究l_1”]，给摆振分析提供了新的思路与收稿日期：2011—07—27；修回日期：2011—10—26方法。通信作者：常正，changzheng@comae．cc本文采用某商用多体动力学综合软件，以某型第4期常正等：飞机柔性前起落架摆振