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飛機起落架艙門聯(lián)動機構(gòu)設計及氣密性研究

發(fā)布時間:2017-08-29 07:28

  本文關(guān)鍵詞:飛機起落架艙門聯(lián)動機構(gòu)設計及氣密性研究


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【摘要】:隨著現(xiàn)代飛機的飛速發(fā)展,起落架普遍采用可收放技術(shù),起落架艙門的收放機構(gòu)設計及氣密性問題得到了廣泛重視。本文對典型起落架艙門的收放構(gòu)型進行了機構(gòu)學理論分析,并以某型飛機前起落架為例,對艙門收放聯(lián)動機構(gòu)進行了參數(shù)化建模、優(yōu)化分析;建立起落架艙門密封結(jié)構(gòu),研究了影響氣密性的主要因素并提出改進方案,為起落架艙門收放機構(gòu)的高質(zhì)快速設計、氣密安全等方面提供了參考。針對典型起落架艙門收放構(gòu)型進行了匯總,對三種同類機型的聯(lián)動機構(gòu)進行了對比分析。以某型飛機前起落架艙門收放聯(lián)動機構(gòu)為研究對象,分析了機構(gòu)的運動形式,確立了機構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù),將運動關(guān)系用參數(shù)表示。運用CATIA軟件建立其前、后艙門機構(gòu)的參數(shù)化模型,便于修改和更新。以關(guān)鍵參數(shù)為設計變量,在艙門機構(gòu)滿足基本收放功能的前提下,以艙門氣動載荷傳力最優(yōu)為優(yōu)化目標,結(jié)合運用多島遺傳算法或響應面法進行參數(shù)優(yōu)化,對比結(jié)果,有效減小了艙門氣動載荷對起落架應急放的不利影響。對于起落架聯(lián)動艙門機構(gòu),由于結(jié)構(gòu)傳動剛度的影響,艙門氣動載荷會引起機構(gòu)變形進而存在氣密性問題。為此,建立了起落架艙門密封結(jié)構(gòu)的有限元模型,基于非線性不可壓縮Mooney-Rivlin本構(gòu)理論,得出了密封圈的靜壓曲線;最后建立了起落架艙門聯(lián)動機構(gòu)剛?cè)狁詈夏P?分析了不同風載工況下艙門氣密性情況。結(jié)果表明:氣動載荷引起的機構(gòu)變形使得密封圈接觸應力變小,可能導致密封失效;通過在艙門拉桿分別施加軸向預緊力,可有效提高艙門的氣密性。
【關(guān)鍵詞】:起落架艙門 聯(lián)動收放機構(gòu) 參數(shù)化建模 優(yōu)化 氣密性 有限元 剛?cè)狁詈?/strong>
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:V226
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-14
  • 第一章 緒論14-21
  • 1.1 引言14-15
  • 1.2 國內(nèi)外研究概況15-19
  • 1.2.1 起落架艙門聯(lián)動收放系統(tǒng)的相關(guān)研究15-16
  • 1.2.2 起落架艙門聯(lián)動機構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化分析研究16-18
  • 1.2.3 起落架艙門機構(gòu)的氣密性分析研究18-19
  • 1.2.4 虛擬樣機技術(shù)在起落架艙門機構(gòu)設計中的應用19
  • 1.3 本文的主要研究工作19-21
  • 第二章 飛機起落架艙門收放機構(gòu)典型構(gòu)型分析21-32
  • 2.1 引言21
  • 2.2 起落架艙門收放機構(gòu)的設計原則21-22
  • 2.3 起落架艙門收放機構(gòu)典型構(gòu)型分析22-27
  • 2.3.1 機械聯(lián)動式22-25
  • 2.3.2 液壓作動器驅(qū)動式25-26
  • 2.3.3 機械聯(lián)動和液壓驅(qū)動混合式26-27
  • 2.4 典型起落架艙門收放聯(lián)動機構(gòu)對比分析27-31
  • 2.4.1 ARJ21飛機前起落架艙門收放機構(gòu)27-28
  • 2.4.2 MD82飛機前起落架艙門收放機構(gòu)28-29
  • 2.4.3 ERJ190飛機前起落架艙門收放機構(gòu)29-30
  • 2.4.4 典型飛機前起落架艙門收放聯(lián)動機構(gòu)對比30-31
  • 2.5 小結(jié)31-32
  • 第三章 飛機起落架艙門收放聯(lián)動機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設計32-53
  • 3.1 引言32
  • 3.2 起落架艙門收放聯(lián)動機構(gòu)原理分析32-37
  • 3.2.1 平面收放機構(gòu)運動學分析33-34
  • 3.2.2 空間收放機構(gòu)運動學分析34-37
  • 3.3 某型飛機前起落架艙門機構(gòu)參數(shù)化建模37-41
  • 3.3.1 CATIA參數(shù)化建模37
  • 3.3.2 起落架前艙門聯(lián)動機構(gòu)參數(shù)化建模37-40
  • 3.3.3 起落架后艙門聯(lián)動機構(gòu)參數(shù)化建模40-41
  • 3.4 某型飛機前起落架艙門聯(lián)動機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化41-52
  • 3.4.1 參數(shù)優(yōu)化設計概述41-43
  • 3.4.2 起落架前艙門聯(lián)動機構(gòu)傳動比的優(yōu)化43-47
  • 3.4.3 起落架后艙門聯(lián)動機構(gòu)載荷傳遞系數(shù)的優(yōu)化47-52
  • 3.5 小結(jié)52-53
  • 第四章 起落架聯(lián)動艙門的密封結(jié)構(gòu)設計及性能分析53-64
  • 4.1 引言53
  • 4.2 起落架艙門密封結(jié)構(gòu)選型53-56
  • 4.2.1 艙門結(jié)構(gòu)密封形式53-54
  • 4.2.2 起落架艙門密封件密封形式54-56
  • 4.3 起落架艙門的密封結(jié)構(gòu)設計56-58
  • 4.3.1 起落架艙門整體設計56-57
  • 4.3.2 起落架艙門密封結(jié)構(gòu)設計57-58
  • 4.4 起落架艙門密封件的結(jié)構(gòu)性能分析58-63
  • 4.4.1 密封件有限元模型建立58
  • 4.4.2 密封圈材料模型58-59
  • 4.4.3 邊界條件與加載方式59
  • 4.4.4 仿真結(jié)果分析59-61
  • 4.4.5 衍生密封結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果對比分析61-63
  • 4.5 小結(jié)63-64
  • 第五章 起落架聯(lián)動艙門剛?cè)狁詈戏治黾皻饷苄愿倪M設計64-77
  • 5.1 引言64
  • 5.2 起落架艙門機構(gòu)受載計算及氣密性影響因素分析64-67
  • 5.2.1 起落架艙門機構(gòu)受載計算64-65
  • 5.2.2 起落架艙門氣密性影響因素分析65-67
  • 5.3 起落架及艙門聯(lián)動機構(gòu)剛?cè)狁詈戏治?/span>67-71
  • 5.3.1 LMS Virtual.Lab Motion簡介67-68
  • 5.3.2 LMS Virtual.Lab剛?cè)狁詈戏治龊喗?/span>68
  • 5.3.3 建立虛擬樣機68-69
  • 5.3.4 載荷添加69-70
  • 5.3.5 建立起落架及艙門剛?cè)狁詈夏P?/span>70-71
  • 5.4 起落架艙門氣密性改進設計及仿真驗證71-76
  • 5.5 小結(jié)76-77
  • 第六章 總結(jié)與展望77-79
  • 6.1 工作總結(jié)77-78
  • 6.2 研究展望78-79
  • 參考文獻79-82
  • 致謝82-83
  • 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文83

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本文編號:752057


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