[發(fā)明專利]一種用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法

有效

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• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109522636B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設計）人: 呂樂豐;吳遠飛;張橋;邢益輝;張少華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/04
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 何嬌

1.一種用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述輪式起落架簡化方法包括：

1)起落架有限元模型簡化

起落架有限元模型包括緩沖器、主搖臂、輪轂和輪胎，所述緩沖器簡化為彈簧單元，所述輪胎采用體單元進行建模，所述輪轂采用殼單元進行建模；試驗臺架的質(zhì)量采用質(zhì)量單元進行模擬；地面采用剛性墻模擬；輪胎旋轉(zhuǎn)采用彈簧單元連接，并釋放輪胎旋轉(zhuǎn)方向自由度模擬；其它連接用剛體元簡化；

2)輪胎及彈簧單元參數(shù)設置

輪胎參數(shù)依據(jù)輪胎材料實際參數(shù)進行設置；

彈簧單元剛度曲線根據(jù)彈簧的實驗曲線得到，在實驗曲線上取N個拐點，計算得到彈簧單元的幾段剛度值構(gòu)成彈簧的剛度曲線，所述彈簧單元的剛度值通過如下方式計算：

式中為彈簧力，Ascale_x為系數(shù)，A、B為系數(shù)，E為應變率系數(shù)，為阻尼力，C為阻尼系數(shù)；

3)邊界及接觸定義

起落架以規(guī)定的初速度沖擊地面，約束地面剛性墻的多個自由度，同時起落架施加重力加速度；

接觸定義剛性墻和輪胎的接觸，剛性墻為接觸主面單元，輪胎和輪轂為接觸從點；

4)初步計算

初步計算獲得起落架的基本參數(shù)；

5)參數(shù)優(yōu)化

通過分析工具對緩沖器彈簧阻尼單元參數(shù)進行優(yōu)化，得到與試驗數(shù)據(jù)相近的模型參數(shù)，設計變量是模擬緩沖器的彈簧單元的彈簧系數(shù)A以及彈簧阻尼曲線；選取實驗載荷位移曲線上的N個拐點在仿真曲線上插值建立響應，以及選取最大位移和最大載荷建立優(yōu)化響應，根據(jù)定義響應的多個點建立優(yōu)化目標得到多個點對應的實驗曲線上的值，仿真值由有限元模型計算得到，匹配仿真值和實驗值，使誤差范圍在預定范圍以內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述分析工具為HyperStudy。

3.如權(quán)利要求2所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述接觸類型為基于罰函數(shù)法的Type 7接觸類型。

4.如權(quán)利要求1所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述預定范圍為不大于5％。

5.如權(quán)利要求1所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述單元包括四邊形單元和三角形單元，所述三角形單元用于單元網(wǎng)格過渡，且所述三角形單元的流向一致，結(jié)構(gòu)規(guī)則區(qū)域采用六面體網(wǎng)格，幾何結(jié)構(gòu)復雜的區(qū)域采用四面體網(wǎng)格。

6.如權(quán)利要求5所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述三角形單元不超過單元總數(shù)的10％。

7.如權(quán)利要求6所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述三角形單元不超過單元總數(shù)的8％。

8.如權(quán)利要求1所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，在所述彈簧單元的剛度值計算公式中，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于直升機抗墜毀分析的輪式起落架簡化方法，其特征在于，所述系數(shù)A的取值范圍為0.6～0.8，相應的的取值范圍為0.2～0.4。