基于杆件柔性的舱门机构动力学特性影响分析.pdf

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1、基于杆件柔性的舱门机构动力学特性影响分析秦增，万方义(西北工业大学航空学院，陕西西安710072)AnalysisontheDynamicsEffectofFlexibleBarforCabin’SDoorMechanismQINZeng，WANFang—yi(SchoolofAeronautics．NorthwesternPolytechanicalUniversity，Xi’an710072，China)摘要：针对舱门机构类似故障模式，需要考虑构theengineeringexperiencesandcanbeutilizedas件柔性对舱门

2、动力学特性的影响。运用第二类1a—thenumericalreferencesforthedegradationrulesgrange方程，提出一种刚柔耦合机构建模的新方andhealthmonitoringofcabin’Sdoormechanism．法。模型计算结果表明，当杆件没有任何损伤时，杆Keywords：rigidandflexiblecoupling；motion件的柔性对舱门机构动力学响应影响很小。随着杆accuracy；degradationrules；healthmanagement件的使用，难以避免产生如磨损、腐蚀、裂纹等损

3、伤，这时柔性杆对舱门机构动力学特性的影响就非常显0引言著，随着损伤程度的加深，终将导致舱门机构失效。模型计算结果与工程经验吻合，为舱门机构退化规现代飞机对机构运动性能的要求越来越高，其律的分析和健康管理的研究提供数据参考。运动性能的好坏将直接决定飞机能否完成预定的任关键词：刚柔耦合，运动精度，退化规律，健康管务。某公司B一6007飞机出现前起落架舱门无法正理常打开_1]。直一九武XXX号机“C”检工作中，发现中图分类号：TB21；V229左、右舱门出现松动、下沉现象[2]。所研究的某型飞文献标识码：A机舱门机构，由于开闭过程中受到时变的外部载荷文

4、章编号：1001—2257(2013)ll一0015一O5和自身较强的惯性载荷共同作用，极易产生变形和Abstract：Foracabin’doormechanism，itis振动。在舱门设计和使用过程中，考虑杆件柔性对necessarytotakeintoaccounttheflexible——barand舱门机构性能的影响非常必要。关于含柔性杆件运analyzeitseffectonthedynamicresponses．Inthis动机构的动力学分析，很多学者做过研究。张策在papertherigidandflexiblecouplingd

5、ynamicmodelKane的基础上对含有柔性杆的平面4连杆进行了ofacabin’doormechanismwasestablishedina动力学分析口]；章定国对大范围运动的刚体柔性梁newmethodwiththesecondkindofLagrange’Se—刚柔耦合进行了动力学分析；潘云基于谱方法对quation．Thenumericalsimulationresultsofthis刚柔耦合机械手模型进行了降维处理_5；周李成提modelshowedthattheeffect，whichwasresponsi—出了一种4连杆机构可靠

6、性数值模拟及试验的研究blebytheflexibilityofthebar，onthewholedis-方法[6；李为通过动力学软件分析了舱门打开过程placementresponsewaslimitedwhenthelinkbar的动力学响应[7；刘锦阳实现了柔性杆的刚柔耦合washealthyandwithoutanycracks．Iftherewere的动力学分析[8；冯琳娜应用LMS软件对杆件疲anyfaults，asscratch，corrosion，andfatiguecrack劳对机构性能的影响进行了分析[9等。但目前多数etc，

7、theeffectonthedynamiccharacteristicswould研究是针对柔性杆件单独构建局部的柔性模型，将bevisible．Itsvibrationresponseswouldbeserious柔性杆嵌入机构中，对机构整体进行建模的研究相andtheaccuracyofthemovementwouldbebro—对较少，而针对含柔性杆的舱门机构的研究就更少。ken．A11thesimulationresultswerekeepingwith将含有柔性杆的舱门机构看作一个整体进行动力学收稿日期：2013—06一O5建模，分析局

8、部柔性杆件对整个机构特性和运动精《机械与电子)2013(11)·15·性由度的柔性杆简化为具有单一弯曲变形形式的柔性T—TP+Tz一寺g