飛機起落架磁流變減震器的設(shè)計與試驗研究
本文關(guān)鍵詞:飛機起落架磁流變減震器的設(shè)計與試驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:飛機起落架減震器作為飛機重要的減震結(jié)構(gòu),其減震性能的優(yōu)劣將直接影響飛機的性能和乘坐的舒適性。鑒于現(xiàn)在所用的被動式起落架減震器在減震方面的不足,需要研究一種新型的智能控制的減震器以改善飛機在起飛、著陸和滑跑時的減震性能。 磁流變液是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的智能材料,其流變特性在磁場作用下是瞬時可逆的,而且流變之后的剪切屈服強度與磁感應(yīng)強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。以磁流變液為填充介質(zhì)的磁流變減震器具有精確的實時控制能力、連續(xù)可逆變化的阻尼力、低電壓低功耗以及簡單的結(jié)構(gòu)和良好的穩(wěn)定耐久性能。因此,磁流變減震器是一種典型的可控流體減震器,在半主動控制方面具有廣泛的應(yīng)用前景,為改善飛機、汽車以及橋梁等方面的減震性能提供了切實可用的途徑。 本文在參考前人研究的磁流變減震器的基礎(chǔ)上,結(jié)合飛機起落架減震器的實際結(jié)構(gòu),設(shè)計了一種環(huán)形間隙節(jié)流與油針共同作用的磁流變減震器。利用流體力學(xué)理論、磁流變液理論和磁流變減震器設(shè)計的基本知識,對該磁流變減震器的結(jié)構(gòu)進行了磁路、油針、氣室等結(jié)構(gòu)的設(shè)計,最后通過ANSYS的APDL語言對磁路進行了優(yōu)化分析,通過線性插值理論對油針截面進行優(yōu)化設(shè)計,從而使結(jié)構(gòu)更加合理。 通過對該減震器的動、靜態(tài)試驗表明,該減震器的阻尼力不僅能實現(xiàn)電流控制還能實現(xiàn)行程控制,在電流控制失效時阻尼力仍可調(diào),依然具有良好的減震性能;該減震器的磁路利用率高,阻尼力可調(diào)范圍大,密封良好,,充氣式的結(jié)構(gòu)不僅簡化了其結(jié)構(gòu),提高了響應(yīng)速度,還大大降低了加工制造成本,這些使磁流變減震器的結(jié)構(gòu)更接近于飛機起落架減震器的結(jié)構(gòu),為磁流變減震器在飛機上的應(yīng)用提供了一定的參考。本文在最后還針對所研究的成果進行了總結(jié)與展望,為磁流變減震器及其在飛機上的應(yīng)用研究指出了新的方向。
【關(guān)鍵詞】:起落架 磁流變減震器 變截面油針 優(yōu)化仿真 動靜態(tài)試驗
【學(xué)位授予單位】:中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:V226.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 研究背景11-13
- 1.2 磁流變技術(shù)及其研究進展13-14
- 1.3 飛機起落架減震技術(shù)的發(fā)展14-16
- 1.4 本課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容16-18
- 第二章 磁流變液及其性能18-23
- 2.1 磁流變液的組成18-20
- 2.2 磁流變液的磁流變效應(yīng)20-21
- 2.3 磁流變液的主要性能及其影響因素21-22
- 2.3.1 磁流變液的性能21
- 2.3.2 影響磁流變液性能的主要因素21-22
- 2.4 本章小結(jié)22-23
- 第三章 飛機起落架磁流變減震器的理論分析23-34
- 3.1 基于磁流變液的減震器23-29
- 3.1.1 磁流變減震器的工作模式23-24
- 3.1.2 磁流變減震器常用的力學(xué)模型24-28
- 3.1.3 磁流變減震器的結(jié)構(gòu)28-29
- 3.2 基于磁流變減震器的飛機起落架29-33
- 3.2.1 起落架磁流變減震器的結(jié)構(gòu)及其工作原理29-31
- 3.2.2 起落架磁流變減震器的力學(xué)模型31-33
- 3.3 本章小結(jié)33-34
- 第四章 飛機起落架磁流變減震器的設(shè)計34-52
- 4.1 磁流變減震器的結(jié)構(gòu)設(shè)計34-35
- 4.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案34-35
- 4.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)點35
- 4.2 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的選擇35-37
- 4.3 磁路設(shè)計37-39
- 4.4 氣室的設(shè)計39-41
- 4.5 油針的設(shè)計41-44
- 4.6 磁流變減震器材料的選用44-49
- 4.6.1 磁芯材料的選擇44-46
- 4.6.2 磁流變液的選擇46-47
- 4.6.3 其他金屬材料的選擇47-48
- 4.6.4 導(dǎo)線的選擇48
- 4.6.5 密封元件的選擇48-49
- 4.7 減震器主要受力零件的強度校核49-51
- 4.8 本章小結(jié)51-52
- 第五章 磁流變減震器的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化52-62
- 5.1 磁路的有限元分析52-58
- 5.1.1 ANSYS的有限元分析概述52-53
- 5.1.2 APDL語言在磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用53-55
- 5.1.3 磁路結(jié)構(gòu)的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計55-58
- 5.2 油針截面的優(yōu)化58-61
- 5.2.1 三點擬合曲線及插值系數(shù)的取值范圍58-60
- 5.2.2 優(yōu)化前后油針孔處阻尼力的變化對比60-61
- 5.3 本章小結(jié)61-62
- 第六章 磁流變減震器的實驗研究62-78
- 6.1 振動試驗臺介紹62-65
- 6.2 試驗前的準(zhǔn)備工作65-66
- 6.3 磁流變減震器的靜態(tài)特性試驗66-75
- 6.3.1 實驗原理介紹66-67
- 6.3.2 實驗結(jié)果分析67-75
- 6.4 磁流變阻尼器的動態(tài)特性試驗75-77
- 6.4.1 實驗原理介紹75-76
- 6.4.2 實驗結(jié)果分析76-77
- 6.5 本章小結(jié)77-78
- 第七章 結(jié)論與展望78-81
- 7.1 結(jié)論78-79
- 7.2 展望79-81
- 致謝81-82
- 參考文獻82-87
- 作者簡介87
【參考文獻】
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本文編號:343881
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