发布时间 : 星期六 文章A320主起落架收放原理分析及运动仿真 - 图文更新完毕开始阅读
中国民航飞行学院航空工程学院毕业论文
目 录
第1章 绪论 .......................................................................... 1
1.1 论文背景 ..................................................................... 1 1.2 起落架现代设计技术 ........................................................... 2 1.3 本文研究内容 ................................................................. 4 第2章 起落架收放及运动分析 .......................................................... 5
2.1 起落架简介 ................................................................... 5 2.2 起落架收放方式 ............................................................... 7 2.2.1 主起落架收放方式 ...................................................... 7 2.2.2 前、后起落架收放方式 .................................................. 7 2.3 A320飞机起落架分析 ........................................................... 7 2.3.1 A320飞机起落架概述 .................................................... 7 2.3.2 A320飞机起落架收放运动分析 ........................................... 11 2.3.3 A320飞机起落架收放锁定分析 ........................................... 13 第3章 A320主起落架三维模型建造 ..................................................... 15
3.1 CAD/CAE技术 ................................................................. 15 3.2 Pro/ENGINEER简介 ............................................................ 16 3.3 起落架模型建造 .............................................................. 17 3.3.1 零件模型建造 ......................................................... 17 3.3.2 零件模型装配 ......................................................... 20 第4章 A320主起落架收放运动仿真 ..................................................... 23
4.1 仿真参数设置 ................................................................ 23 4.2 仿真过程 .................................................................... 25 4.3 仿真结果分析 ................................................................ 28 第5章 总结与心得 ................................................................... 30
5.1 论文总结 .................................................................... 30 5.2 设计心得 .................................................................... 30 致谢 ................................................................................. 33 参考文献 ............................................................................. 34
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中国民航飞行学院航空工程学院毕业论文
第1章 绪论
起落架是飞机重要的部件之一，在飞机的起飞、着陆等过程中发挥着至关重要的作用。现代飞机起落架大多数为可收放式起落架，在飞机起飞后收进舱内，以求减小飞机阻力，节省油耗。起落架能否有效收放关乎飞机飞行安全，具有重大的研究意义。
1.1 论文背景
为了减小飞行中的阻力，现代飞机的起落架通常是可收放的。即在起飞后，将起落架收入飞机内部（机翼或机身内）并关闭起落架舱；着陆前，再放下起落架，将之固定在一定的位置并可靠地锁住。主起落架收放的基本形式有沿翼展方向收放和沿翼弦方向收放两种，而前起落架一般沿机身方向顺风收起。收放任务由收放执行机构完成，它的作用是按指定的运动形式，将起落架准确地收或放到飞机上的指定部位，收放机构一般采用四连杆机构[1]。
在我国，飞机结构的合理性、安全性一直受到包括飞机行业政府部门、飞机生产企业和普通乘客在内的共同关注。一方面，政府部门制定了强制性的飞机设计安全法规；另一方面，广大乘客在乘坐飞机时，将其安全性作为重点考虑的内容。
现代飞机起落架系统在飞机的所有工作部件中起着至关重要的作用，其工作状态直接影响到飞机起飞、着陆性能的实现与飞行安全。由于现代飞机空地循环周期缩短，寿命期内地面运动距离增长，因而致使起落架结构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。在现代飞机起落架的各个工作部件中，收放机构在使用中发生失效的概率是比较高的。现代飞机起落架收放机构常见故障有：收放机构（特别是连接部位）出现疲劳裂纹；减震装置密封损坏而漏油泄气，使减震性能下降而载荷增大；收放机构变形过大导致卡阻；位置锁失效而无法上锁等等。例如：1998年9月10日。中国东方航空公司MD-11型2173号飞机在前起落架无法放下的情况下，在上海虹桥机场喷洒泡沫灭火剂的跑道上实施迫降，飞机损坏。经调查研究发现：因为收放机构中的构件损伤而导致起落架放不到位，致使飞机迫降事故发生的概率为34.4%[2]。另据资料统计，1993-2003年十年间，各类飞机因起落架系统故障引起的飞行不正常事件占不正常飞行事件总数的15%，而其中因起落架收放系统故障引起的事故就占到了23%[3]。基于上述现状，进一步加深对起落架收放系统的研究显迫切而重要。
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A320主起落架收放原理分析及运动仿真
1.2 起落架现代设计技术
我国飞机起落架型号的研制，大多仍采用传统的仿制和测绘改型设计方法,尤其在收放系统设计中，干涉、动力学分析等因素显得不太重要，因而基本不予考虑。近年来，伴随着我国新机种的设计，国内开始自行设计起落架系统，尤其是大型飞机的起落架系统。但目前起落架型号研制从设计、试验、定型，到通过试飞条件下的极其严格的考核，平均需五至十年，要经过许多次设计修改循环，而目前美欧国家新型起落架型号平均只需二至三年，一种起落架改型甚至只要六个月就可基本完成，造成这种研制周期的差异的主要原因是国外普遍采用了起落架现代设计技术。
现代设计技术是由设计方法学、优化设计技术、有限元技术、控制技术、系统仿真技术及CAD技术等基础技术组成的。CAD技术经过了三十多年的开发，已越来越成熟,像CATIA、UG、PRO/E那样的大型集成CAD支撑系统已能实现三维造型、有限元分析、优化计算、绘图、数控加工编程一体化，使设计、分析、试验和制造的全过程中的所有工作能同时完成。根据国际权威人士对机械工程领域产品性能试验和研究开发手段的统计和预测，传统的机械系统实物试验研究方法，将在很大程度上会被迅速发展起来的计算机数字化仿真技术取代。起落架现代设计技术是以“起落架现代设计理论与现代设计方法(例如动态优化设计、有限元、仿真、可靠性技术、控制技术等)”为基础，以“计算机及CAD”为工具，以“实现起落架设计自动化、优化起落架整体性能为目标”的综合技术。
起落架的收放机构运动复杂，起落架的收放，上、下位锁开锁和上锁，舱门的打开和关闭等均要正确匹配和协调，否则将会发生飞行事故。
我国开展了与起落架现代设计技术密切相关的专题研究，并取得了一大批研究成果，其中有些达到世界先进水平，如变油孔双腔缓冲器设计技术，飞机前轮防摆技术，飞机地面运动动力学分析技术，长寿命、高可靠性起落架设计及寿命评估技术，起落架结构优化设计技术，起落架收放系统仿真分析技术，起落架主动控制技术等，这些成果部分地应用于型号研制中，并取得了一定效果。许多学者与研究生在理论方面也开展了一系列研究工作。《起落架设计与评定技术指南》集中反应了我国近年来在起落架现代设计理论与方法方面的进展情况。但与国外相比，我国的大量研究成果是分散的，孤立的，没有作为模型、算法或程序模块集成于一套系统中，成为设计师的实用工具，更没有在高水平的硬件与软件平台上形成一套先进、实用、高效的起落架专业CAD/CAE软件系统，因而我国型号研制基本上仍是完全采用传统模式，费时、费力、耗资。
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