仿真技术在飞机起落架可靠性分析中的应用研究

作者:赵世春;喻天翔;王慧;宋笔锋 刊名:航空工程进展 上传者:李建刚

【摘要】起落架所承受的动载荷较大,造成系统工作环境复杂,出现故障较多,因此对起落架系统可靠性的研究显得迫切和重要。以三维辅助建模软件CATIA、有限元分析软件NASTRAN、多体动力学分析软件LMSVirtual.Lab和液压控制仿真软件AMESim等为工具,采用自动仿真求解策略针对某起落架典型失效模式进行仿真分析,得到仿真分析数据的数据库,并通过各平台下数据之间的共享和融合,结合高精度、高效率的可靠性分析方法,实现起落架典型失效模式的可靠性仿真分析。结合某飞机起落架落震可丁靠性分析案例,结果表明:采用仿真技术建立仿真模型,通过分析机构失效机理和失效模式,结合可靠性分析方法进行起落架系统复杂机构可靠性分析具有可行性和实用性。

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O引言起落架系统在现代飞机的所有工作部件中起第1期赵1让存等:仿红技术在匕机起落架llJ一弃性分析,},的应川研究肴至关币要的作川.里鱿}_作状态汽接影响到吃机起匕、着陆性能的实现’J匕行安个。起落架系统是复杂的机械系统,包括液)I、控制、结构和机构等多个组成部分。现代吃机空地循环周期缩短.寿命期内地l(li运动距离增长.囚而致使起落架结构所承受的动载荷较大,造成系统l_作环境复杂.出现故障较多。山Jl现代场机起落架常见故障有:收放机构(特别是连接部位川}现疲劳裂纹;减震装置密封损坏而漏油泄了,使减皮性能卜降而载荷增大;收放机构变形过大份致卜阻;位段锁失效而尤法1几锁等。经调杏研究发现:囚为起落架故障.致使匕机迫降书:!改的份了况Ilf有相当大比例’业。另据资料统计.1,),):;一2()();;年十年l、小各类吃机I月起落架系统故障引起的贬行不正常‘仁件‘}f不正常贬行事件总数的{几方}.而J鱿,!,因起落架收放系统故障引起的书故就,!到J’然%、从民航总局航空安个技术.朴心2()()5年”月关于近儿年航空器币要事件情况介绍的报j’尸.;f以看出,近衅年的民航贬机机械责任故障.11有相’fl大的比例,由起落架汁致的故障分布,ll’机械方任故障的第几位。从于卜述现状.进一步加深刊一起落架系统,!厂靠性的研究显得迫切而币要仿典方法利川系统动力学模型.分析和评估机构系统性能.在各个领域和不同设计阶段都得到应)1}。从!l:]外民川匕机的发展,!f见仿真试验力一法已经得到J’)、让川八38()起落架的落振和摆振试验.就是通过人{ll:仿真试验(如咚1!)和少斌实物试验相结合.指份其.IJ弃性设i十一的。空客A320前缘缝翼(ll11图2)运动机构通过仿真方法’.从厂可谁性进行f缝冀汾轨结构尺寸优化.有效地减小J’币从.提.佰r疲劳寿命。,山),起落架收放仿典{冬日、洲起落架仿真试验I了l只.11一rl(111199、、:一、一,11:11、tl()11()f入:弓8(、、前缘缝翼机构多体仿典与!冬12曰只.2(l,)缝翼片寸轨优化、3即前缘缝翼机构仿典及从十llJ仆性滑轨优化;名竺(、l。:、(l一I飞片。(19。、fl;tl)rl一:、。、11奋一rl一、r,z、l一l一1一l:,z一()21、、I一d、I一({。r:1zlr。、11:,f)一!11y()一)11,1112:一z一(川,)起、齐架落震{ljr委!1前的仿典技术已经111单学科独众仿真到多学科多领域锅合仿真)、日月.山一维或二维独认仿真到一维和二维棍合仿真应JIJ仿真模烈进行机构的构型、运动学和动力学等的分析模拟,以模拟样机部分竹代实物样机。能大大缩短研制周期.竹约研制费川。美卜q波音匕机公.刁在波音777匕机的研制过程中.通过仿真技术的J叔用.使得研制成本降低2汤认。.制造)‘习期缩规5()%。因此.仿真建模在可靠性领域的)、日!J具有)’‘阔的前景.对于ll[锥性技术的深人发展终有玉要作川它不仅!l]用于可靠航空工程进展第2卷性的指标论证17、方案权衡、分析与设计,还可用于可靠性的试验验证与评价,从而大大提高设计与分析的精度、缩短研制周期和降低寿命周期费用。在21世纪,它将成为推动可靠性发展的一项重要技术。图4所示,包含了三个方面的综合集成平台:协同仿真软件平台、可靠性分析平台以及数据库管理平台。1基于仿真模型的飞机起落架可靠性分析思路1.1仿真分析模型与实物试验分析的优缺点随着计算机技术的发展,计算机仿真建模在未来技术发展领域占有了越来越重要的地位,计算机仿真模型分析和实际实物物

参考文献

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