飞机起落架缓冲机理模型研究.pdf

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1、2011年8月机床与液压Aug．201l第39卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．39No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．15．038飞机起落架缓冲机理模型研究邢志伟，刘广(中国民航大学特种设备研究基地，天津300300)摘要：对支柱式起落架缓冲系统进行动力学分析和缓冲器受力分析，建立支柱式起落架的二质量块模型及其动力学方程。并利用动态仿真软件MATLAB中的SIMULINK模块进行运动学仿真，得到缓冲器性能的仿真曲线。仿真曲线与起落架的实际运动曲线相一致，并且起落架的性能指标仿真数据也与试验数据基本吻合，表明了模型的正确性以

2、及基于MATIAB软件的动态仿真是可行的。仿真结果也为起落架的强度分析奠定了基础。关键词：起落架；缓冲器；建模中图分类号：TH457文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)15—130—3ModelingResearchonMechanismofShockAbsorberforAircraftLandingGearXINGZhiwei．LIUGuang(TheResearchBaseofGroundSuppo~Equipment，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Throughanalysiso

3、fdynamicandshockabsorberforceforsupporttypeoflandinggear，thetwomassmodelandtheki—netieequationofthelandinggearwereestablished．UsingSIMULINKmodulesindynamicsimulationsoftwareMATLABtosimulatethekinetic：equation，theperformancesimulationcurvesofshockabsorberweregotten．Simulationcurveandtheactualmovement

4、ofland—inggearwereconsistent，andsimulationperformancedataoflandinggearwerealsoinconsistentbasicallywiththeexperimentaldata，whichshowedthatthevalidityofthemodelanddynamicsimulationbasedonMATLABsoftwarewerefeasible．Thesimulationresu]tsprovidethefoundationforfurtherstrengthanalysisoflandinggear．Keyword

5、s：Aircraftlandinggear；Shockabsorber；Modeling飞机起落架是飞机的重要承力部件，对飞机起降安全起到关键作用。同时，由于飞机的机型及飞行员驾驶技能的差异，飞机着陆姿态和垂直速度控制不同，导致起落架不同的部位受力状态在很大范围内变化。正确建立飞机起落架着陆过程动力学机理模型，对起落架结构强度设计、航线维护及深度维修具有重要作用。作者以某型飞机的支柱起落架为原型，根据实际参数将起落架动力学模型简化为一类二质量块弹簧系统的机理模型，并利用MATLAB进行仿真研究，得出了与试验分析相一致的结论，并为下一步的起落架有限元强度分析提供理论支持。1起落架缓冲系统受力分析

6、起落架缓冲系统受到的载荷为支柱轴向载荷和机轮垂直载荷。缓冲支柱简图如图1。图1缓冲支柱简图1．1缓冲器空气弹力F：ks(2)在起落架缓冲器设计和着陆响应校核计算中，通其中：常采用的缓冲器气体弹力F的模型为／、==n(Vo厂=p。l、r一p，nl(1)0一na5，式中：为停机状态时支柱的静压缩量，P。为缓冲上式可简化为收稿日期：2010—07—15作者简介：邢志伟(197O一)，男，教授，研究领域为飞机地面特种设备的研究。电话：022—24092617—603，E—nlailzhiweixing@yahoo．Clfl。第15期邢志伟等：飞机起落架缓冲机理模型研究·131·器初始充气压力，A为缓冲

7、器活塞杆外截面积，簧支承质量；非弹性支承质量包括缓冲器柱塞、机轮为缓冲器初容积，s为缓冲器行程，n为多变指数。及刹车装置等。1．2油液阻尼力基于上述分析，在建立模型之前先做如下假设：缓冲器油孔液压阻力起源于油液流过油孔时油孔(1)飞机机身作为刚性体；两侧的压力差。通常情况下油气式缓冲器油孔面积远(2)飞机起落架的受力限定在一个垂直平面内，小于活塞面积(油孔面积为活塞面积的1％～2％)，所有的力作用