基于“魔术公式”的轮胎动力学仿真分析

运用"魔术公式"在Matlab/simulink环境下建立了轮胎动力学模型,并分别在纯制动、纯转弯和制动、转弯联合这3种工况下,对其进行仿真分析。得到了各工况下轮胎纵向力、侧向力与纵向滑移率、侧偏角和垂直载荷之间的关系图、联合工况下的纵向力与侧向力关系图。并考虑了轮胎侧倾角对轮胎力学特性的影响,得到了更精确的在联合工况下的侧向力与滑移率的关系。     

基于横摆力矩的轮胎侧向力估计算法

通过对非线性汽车动力学模型进行分析,提出了一种基于横摆力矩的轮胎侧向力估计算法。轮胎侧向力的估计采用三个基本步骤,首先基于干扰观测器对侧向力横摆力矩进行估计,然后利用最小二乘法对两前轮与两后轮侧向力之和进行估计,最后采用垂向载荷按比例分配的经验方法对各轮胎侧向力进行估计。基于MATLAB/Simulink软件,对此轮胎侧向力估计系统进行仿真,将所得结果与CarSim动力学仿真软件结果进行对比,并采用硬件在环仿真平台进行试验验证。结果表明,所提估计算法能够准确地估计出轮胎侧向力,避免了复杂轮胎模型的运用以及对地面附着系数的依赖。     

前起落架摆振激励板设计方法研究

本文给出了激励板设计标准之后,对扭转、侧向、纵向扰动的初始载荷进行了理论分析,包括尺度效应、延迟效应、形状效应,研究了激励板的安装角、横截面形状和尺寸等主要设计参数的影响作用。然后,通过带有柔性体的起落架多体建模仿真方法,验证了不同安装角下前起落架扭转、侧向和前后方向的激励效率,以及不同高度和宽度组合设计的激励板激励出的轮胎载荷及轮轴加速度响应。最后,摆振试验数据分析结果表明,设计的3种规格的激励板是安全有效的。     

我国首例飞机主起落架舱内轮胎爆破试验成功

正5月20日,我国首例按照国际适航标准进行的飞机主起落架舱内轮胎爆破试验,在曙光橡胶工业研究设计院获得成功,这对提高我国航空器飞行安全具有重要意义。试验人员首先在ARJ21-700飞机轮胎表面制造出一定的破损,用以模拟斜交轮胎破损的模式,然后在主起落架舱内引爆破损轮胎,以验证安装在主起落架舱内的关键设备是否能够承受轮胎爆破所释放的能量冲击,确保飞行安全。此次试验采用的是国际上最为严酷的‘X'型爆破方式,轮胎爆破瞬间仅为11ms,所释放的能量却相当     

考虑轮胎侧偏特性的赛车转向几何研究

为了提高赛车轮胎侧向附着合力及转向极限侧向加速度,提出了一种考虑轮胎侧偏特性的转向几何。通过分析轮胎侧偏角的影响,确定了整车转向瞬心位置,并建立了三自由度整车模型。结合轮胎力学模型,以最大化整车轮胎侧向附着合力为目标,采用隔代映射遗传算法对考虑轮胎侧偏特性的转向几何进行求解。整车仿真和试验结果表明,相比阿克曼转向几何,考虑轮胎侧偏特性的转向几何可以更有效地增大整车轮胎的侧向附着合力,提高赛车在极限工况下的转弯性能。     

起落架缓冲器自动变行程技术研究

为模拟起落架的真实受载情况,在进行起落架疲劳试验时,一般要求进行变行程的疲劳试验。本文设计了一种变行程的自动控制方案,在起落架缓冲支柱安装位移传感器,采用两个作动筒推拉的方式实现缓冲器的充油和放油。设计试验对此方案进行了验证,结果表明该方案可行,其控制精度在1%以内。该方法已推广应用于正式试验中。     

民用客机轮胎爆破试验主起舱综合支撑台架的设计

主起舱综合支撑台架是为民用飞机主起轮胎爆破试验提供一个完整的支撑与安装平台,是整个试验装置的基础与核心结构。其主要设计方法是对原飞机的主起舱、起落架等结构进行简化,在节省试验件制造成本的同时又能模拟轮胎爆破时主起舱环境,同时还要确保爆破试验时试验装置不发生失稳与破坏,最终达到试验目的。综合支撑台架主要包括主起舱假件、起落架假件和试验台架三部分组件,该设计方案目前已在国内某型号飞机的轮胎爆破试验中得到应用并验证成功。     

无人机前起落架结构设计与有限元分析

为提升某型无人机前起落架抗弯和抗扭性能,减轻结构重量,设计了一种摇臂支柱式起落架结构。采用液压阻尼器+弹簧缓冲器结构形式,与机体连接采用对称支柱式限位连接结构,以起落架实际使用载荷为基础,分析仿真模型的载荷工况及边界条件,并运用ABAQUS软件对其进行有限元分析。计算结果表明,前起落架最大变形位于轮叉根部与机轮轮轴连接处,最大应力位于前起落架根部固支处,满足静强度要求。     

一种新的轮胎附着状态的理论与实验研究

简化了轮胎结构,建立了改进的轮胎刷子模型,在考虑胎面侧向弹性产生的侧偏力的同时充分讨论轮胎与地面接触区域内附着区与滑移区的分界条件。汽车在非直线路径行驶时车速对轮胎附着状态有一定的影响,因此提出了估算轮胎的附着系数的修正表达式,估算得到的数值比传统方法更贴合实际测试值。为表征车辆行驶过程中的稳定程度,定义车辆稳定系数,用车辆动力学仿真软件Carsim进行双移线道路试验,仿真试验所得稳定系数的数据值始终在[0,1]的稳定区间内,因此,在行驶过程中应用改进轮胎刷子模型的汽车始终在可控范围内,有效验证该模型的可行性。     

无人机主起的起转载荷分析及试验方法研究

为了快速验证某小型无人机扁簧式起落架初样的强度和刚度特性,通过理论分析起转载荷并结合简化试验的方法对起落架进行了研究。首先通过试验测定了扁簧式起落架的刚度曲线,为后续分析和试验奠定基础;其次采用防滑刹车理论中的双线性模型来模拟轮胎与地面间的结合系数,计算出无人机着陆时的最大起转载荷;最后采用质量缩减法进行了落震试验。试验中利用角度可调的斜台产生水平分力来模拟起转载荷,采用高速摄像机来记录扁簧的实际压缩量,对关键结构件进行应变测量,并在试验后对扁簧等复合材料件进行A型超声波探伤。结果表明,起落架可以被进一步优化,所研究的试验方法可以为无人机起落架的设计提供指导。     

飞机起落架变行程疲劳试验技术发展综述

飞机起落架疲劳试验技术经历了固定行程、一维变行程、二维变行程、三维变行程等发展阶段。固定行程的疲劳试验简单易行 ,但试验寿命偏长。一维变行程疲劳试验技术应用于垂直安装的支柱式起落架。二维变行程疲劳试验技术解决了起落架支柱安装上存在空间倾斜角的问题。实时三维变行程疲劳试验 ,能更真实地模拟起落架的使用情况 ,同时体现了起落架与相关机体结构一体化设计的思想     

n-SiCP/AZ61镁基复合材料的半固态压缩变形行为

采用Gleeble1500D模拟试验机,对半固态n-SiCP/AZ61复合材料进行触变等温压缩试验,分析不同因素(应变速率、变形温度、增强相质量分数)对真实应力-应变曲线的影响,并对其触变压缩变形机制和触变压缩后的显微组织进行探讨和研究.结果表明:当增强相质量分数相同时,随着应变速率的减少,真实应力出现下降;随着应变温度的增加,真实应力-应变曲线的峰值应力值显著减小.随纳米SiC颗粒质量分数的增加,n-SiCP/AZ61复合材料在半固态条件下触变压缩变形过程中的变形抗力也相应增加.复合材料在触变压缩变形过程中,其变形过程可分为"上升"、"下降"和"平稳"三个阶段,第一阶段的主要变形机制为固相颗粒间的滑移机制和固相颗粒的塑性变形;第二阶段的主要变形机制为液-固相颗粒混合流动机制、固相颗粒间的滑移机制和固相颗粒的塑性变形;第三阶段的主要变形机制为固相颗粒间的滑移机制和固相颗粒的塑性变形.     

麦弗逊悬架仿真试验与优化研究

建立某电动汽车麦弗逊悬架系统的虚拟模型,对轮胎横向滑移量进行仿真。对该悬架系统进行试验研究,测量轮胎的实际横向滑移量。仿真结果和试验结果之间的误差小于7%,说明该虚拟模型是精确的。以轮胎横向滑移量为目标函数,利用虚拟模型对该悬架系统的结构参数进行优化研究,结果表明在设计变量的取值范围内和约束条件下,目标函数存在着多个极值点,需要选择多个初始点进行优化,才能得到更好的结果。     

飞机大迎角着陆时四轮小车式起落架机轮载荷分配研究

针对大型飞机常用的复杂四轮小车式起落架结构布局型式,其轮胎选型及起落架结构强度分析时要用到单个机轮上的作用载荷。本文依据飞机着陆过程中起落架的缓冲器与轴向载荷的关系曲线,在建立了机轮轮胎压缩量与飞机地面垂直载荷关系曲线的基础上,探讨了飞机大迎角着陆过程中对四轮小车式起落架前、后机轮载荷分配的影响,提出了四轮小车式起落架机轮载荷分配的计算分析方法,并以波音707飞机为例进行了计算,验证了文中所提出方法的有效性和可行性。     

基于有限元柔性体理论的起落架落震仿真分析

以某飞机起落架为研究对象,研究落震动力学问题。根据前起落架的结构特性,利用多体动力学建模技术,建立前起落架多柔性体动力学（MFBD）模型,并进行落震仿真分析及非线性接触研究。采用落震试验数据对模型进行校验,仿真结果与试验数据较为吻合。通过分析缓冲器零件的变形,考虑接触因素的多柔体动力学模型能更真实反应实际情况,以最大降落速度工况进行落震仿真,同时对起落架关键零件进行强度校核,以及缓冲器内部零件进行非线性接触计算,求得不同材质的下凸轮及底托受到的垂向力与摩擦力,获得在物理试验中难以测量的数据,分析结果对起落架设计具有重要意义。     

舰载机前起落架突伸性能分析与验证

舰载机弹射起飞对前起落架突伸性能要求严格,针对双气腔油气式起落架进行突伸动力学建模,编制程序分析起落架的突伸动态过程。设计了一套弹射起落架突伸试验方案,成功地对前起落架突伸动态性能进行了测试与验证,并对试验过程中的现象进行了分析。分析结果与试验结果符合性好。研究了缓冲器内部结构、充填参数变化对突伸性能的影响,通过优化回油孔直径、缓冲器充气压力、轮胎压力,高低压腔体积比、油针尺寸等参数,可以提高起落架突伸性能。     

在飞机起落架轮胎爆破时主起落架系统安全性分析方法

根据飞机轮胎的6种爆破模式,以起落架系统放下功能的安全性为例进行分析。通过对主起落架系统的安全性分析,提出了起落架系统合理布局的建议。此安全性分析方法在飞机起落架系统安全性分析时具有较大的参考价值。     

起落架连接区地面静力试验支持夹具设计方法研究与应用

飞机结构强度地面试验中边界条件的模拟和支持夹具设计是非常重要的一环,本文针对前起落架舱连接区的结构形式和载荷加载方式,设计了两种支持方式,并将其应用于某型飞机的前起落架连接区地面静力试验中。试验应用结果表明,这两种支持夹具在满足试验件静定要求的同时,也保证了刚度需求,降低了夹具稳定性带来的干扰,使得试验测量数据更真实有效。     

一种新型的防滑刹车系统——准滑移量控制的防滑刹车系统

大量的模拟试验研究及应用实践证明:准滑移量控制的防滑刹车系统是一种新型的飞机机轮防滑刹车控制系统,它对改善飞机制动效能,缩短滑跑距离,减少轮胎磨损及改善起落架受力状态,增加乘员舒适度等有明显效果。本文较详细叙述了准滑移量控制的防滑刹车系统的由来、工作原理及典型工作特性,分析了这种系统提高制动效能的机理。准滑移量控制的防滑刹车系统的来源机轮防滑刹车系统是飞机制动系统十分重要的一个分支。随着飞机速度的提高,防滑刹车系统对提高飞机制动效能和确保飞机着陆安全愈来愈显得重要。我国从六十年代初期着手     

轮胎三向动态特性试验及非线性建模

轮胎的刚度和阻尼特性对汽车操纵稳定性、乘坐舒适性及噪声等产生显著影响。目前对轮胎刚度和阻尼的试验及建模研究主要集中在径向或侧偏特性,对轮胎三向动态特性的研究尚不多见。设计制作一种新型轮胎三向动态特性试验机,对重型子午线轮胎进行三向动态刚度及阻尼的测试,分别建立了轮胎侧向、纵向和径向刚度、阻尼非线性模型,分析胎压及激励频率对轮胎性能的影响。研究表明,轮胎三向动刚度随激励频率增加而降低,随胎压升高而增大;轮胎阻尼随激励频率的增加而迅速下降,随胎压的升高而缓慢增大。在此基础上,进一步提出一种统一的四次非线性数学模型,可以描述轮胎侧向、纵向和径向滞迟非线性特性。该模型形式简单,易于参数识别,并且仿真结果与试验数据吻合良好,对于整车动力学分析和轮胎路面相互作用研究具有参考价值。