论文部分内容阅读
飞机在跑道滑跑时,由于跑道的不平,导致起落架出现随机振动。振动的反复积累会对飞机起落架结构造成疲劳破坏,或者振动突然过大会对起落架结构造成强度破坏,所以设计上要求起落架必须能够承受着陆和滑跑阶段反复的动载荷,必须具备抗疲劳能力和有足够的疲劳寿命。起落架中起缓冲作用的主要是油气缓冲器和轮胎,其中油气缓冲器起最主要作用。由于缓冲器中油气物理性质以及运动的复杂性,缓冲器具有非常强的非线性气弹簧力和非线性油液阻尼力,所以通过输入和频响函数求解输出的频域分析法将不能求解该系统。对于该非线性问题,时域数值分析法是唯一的解法。本文针对简化的两自由度飞机起落架模型,建立系统的非线性动力学方程。采用军用规范中跑道不平度的功率谱密度表达式,使用谐波叠加法模拟出大量的跑道不平度的时间序列。以跑道不平度为例子,从200到20000个不平度样本数中选取12个样本数点,计算这12个样本数点的跑道不平度置信区间宽度和计算机上CPU运行时间,确定了一个误差较小且计算时间较短的样本个数S?10000。以跑道不平度的10000个样本为输入,应用四阶龙格库塔法求解系统的非线性动力学方程得到大量位移响应样本,对响应样本做统计分析,求得响应均值,均方值,自相关函数和自功率谱密度函数的统计曲线。把上质量块滑行阶段三个时刻的位移响应概率密度函数曲线与高斯分布曲线进行对比,结果表明:位移响应的分布是非高斯的。考虑起落架非线性气弹簧力、非线性油液阻尼力和跑道不平度随机激励,利用ABAQUS软件对起落架做有限元仿真分析。通过分析,得到起落架结构在滑跑阶段的最大应力,确定最危险部位在轴套上。通过强大的后处理模块,能够得到最薄弱部位的随机应力时间历程曲线,对于后续的起落架结构疲劳载荷和滑行载荷研究具有十分重要的意义。