一种避免起落架触地状态过度振动的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞机起落架动力学设计领域，特别是涉及到飞机触地过程起落架机轮 从高速转动到静止过程中，避免机轮转速与结构频率耦合出现过度振动的方法。
【背景技术】
[0002] 飞机起落架触地时，由于飞机向前的运动导致起落架机轮瞬间加速至高速转动状 态。如果机轮转速超过飞机结构的固有频率，随飞机速度不断降低，机轮转动逐渐衰减时， 将与结构频率耦合而出现共振，导致结构过度振动。
[0003] 当存在这种现象时，一般采用机轮刹车技术，但是这需要增加刹车机构，导致结构 重量增加。从最不利的方面讲，如果刹车机构失效，仍会存在过度振动的发生。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是：提供一种避免起落架触地状态过度振动的方法。
[0005] 本发明的技术方案是：一种避免起落架触地状态过度振动的方法，其特征在于，包 括以下步骤：
[0006] 1)使用偏心转轮模拟起落架机轮的转动激励，转动激励的频率随时间变化；
[0007] 2)改变偏心转轮的偏心质量M3，模拟振动激励幅值的变化；
[0008] 3)使用弹簧K3和阻尼器g3模拟起落架机轮与地面的接触刚度和阻尼特性；
[0009] 4)使用二自由度模型以模拟起落架的主要运动规律；
[0010] 5)通过改变和匹配：质量块％、质量块]?2、弹簧1、1(2和1( 3，根据避免过度振动的设 计要求，实现起落架结构前二阶固有振动频率A、的设定：
[0013] 进一步的，通过匹配阻尼gl、g2和g3，模拟起落架的阻尼分布特性；
[0014] 进一步的，通过单独或者组合调整：减小转轮的偏心质量M3、缩短转轮的从运动到 静止的停转时间t，以实现起落架触地状态的过度振动的控制。
[0015] 本发明的优点是：
[0016] 本发明提出了一种避免起落架触地状态过度振动的方法。本发明针对复杂起落架 系统动力学特性进行简化，提取出主要运动规律，建立二自由度振动分析模型。利用偏心轮 的产生的变速运动产生变频振动激励，模拟起落架机轮触地后的运动过程。通过设计参数 的调整，以实现起落架触地状态的过度振动的控制。设计参数包括：转轮偏心质量M3、转轮 的从运动到静止的停转时间t、质量块Mi的质量、质量块]? 2的质量、质量块]?3的质量、弹簧 I的刚度、弹簧K2的刚度、弹簧K3的刚度、阻尼器&的阻尼系数、阻尼器&的阻尼系数、阻 尼器g 3的阻尼系数。本发明能准确模拟由于起落架触地状态机轮偏心转动产生的振动激 励和发现起落架的振动故障的原因，用于起落架设计初期的方案设计和出现振动故障的机 理分析。本发明模型简单、计算效率高。
【附图说明】
[0017] 图1是二自由度振动模型示意图；
[0018] 图2起落架机轮转动模型示意图；
[0019] 其中，1-刚性边界，2-转轮，3-转轮架，4-质量块吣，5-弹簧Κρ 6-弹簧K2, 7-弹 簧Κ3,8-阻尼器gj-阻尼器g2,10-阻尼器g3,11-转轮偏心质量Μ 3,12-转轴；
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明，请参阅图1至图2。
[0021] 如图1所示，为二自由度振动模型示意图，包括刚性边界、转轮、转轮架、质量块、 弹簧、阻尼器、转轴、转轮偏心质量。
[0022] 如图2所示，为机轮转动模型示意图，包括转轮、转轮架、转轴、机轮偏心质量。
[0023] -种避免起落架离地状态过度振动的方法，包括：
[0024] 1、转轮架、转轮、转轴和转轮偏心质量共同构成质量块Μ2 ;
[0025] 2、调节机轮偏心质量Μ3以改变转动激励的幅值；
[0026] 3、调节弹簧Κ3和阻尼器g3模拟起落架机轮与地面的接触刚度和阻尼特性；
[0027] 3、调整质量块MpM2，弹簧刚度Ki、K2、K 3，模拟起落架触地状态前二阶振动频率f\、 f2 ；
[0028] 4、调整阻尼器gl、g2、g3，模拟起落架触地状态的阻尼分布特性；
[0029] 5、给转轮施加初始转速，转速超过起落架前二阶频率的最高值，释放转轮，使转动 自由衰减或者强迫衰减，观测质量块W和转轮架的振动；
[0030] 6、在起落架总质量不变的情况下，改变质量Mi和M2的比例关系，或者改变刚度分 布Ki或K 2或K3，从而改变起落架触地状态的频率fi和f2，可以避免起落架触地状态过度振 动；
[0031] 7、在起落架总质量可变的情况下，改变质量I或M2，或者改变刚度分布&或K 2或 Κ3，从而改变起落架触地状态的频率和f2，可以避免起落架触地状态过度振动；
[0032] 8、增大阻尼器gl或g2或g3，可以避免起落架触地状态过度振动；
[0033] 9、减小转轮的偏心质量M3，可以避免起落架触地状态过度振动；
[0034] 10、减小转轮从高速转动到静止的停转时间t，可以避免起落架触地状态过度振 动。
【主权项】
1. 一种避免起落架触地状态过度振动的方法，其特征在于，包括W下步骤： 1) 使用偏必转轮模拟起落架机轮的转动激励，转动激励的频率随时间变化； 2) 改变偏必转轮的偏必质量Ms,模拟振动激励幅值的变化； 3) 使用弹黃而和阻尼器g3模拟起落架机轮与地面的接触刚度和阻尼特性； 4) 使用二自由度模型W模拟起落架的主要运动规律； 5) 通过改变和匹配；质量块Ml、质量块M2、弹黃Ki、K2和而，根据避免过度振动的设计要 求，实现起落架结构前二阶固有振动频率fi、f2的设定：2. 根据权利要求1所述的避免起落架离地状态过度振动的方法，其特征在于，通过匹 配阻尼gi、g2和g3,模拟起落架的阻尼分布特性。3. 根据权利要求1所述的避免起落架离地状态过度振动的方法，其特征在于，通过单 独或者组合调整；减小转轮的偏必质量M3、缩短转轮的从运动到静止的停转时间t，W实现 起落架触地状态的过度振动的控制。
【专利摘要】本发明提供了一种避免起落架触地状态过度振动的方法，其特征在于，包括1)使用偏心转轮模拟起落架机轮的转动激励，转动激励的频率随时间变化；2)改变偏心转轮的偏心质量M3，模拟振动激励幅值的变化；3)使用弹簧K3和阻尼器g3模拟起落架机轮与地面的接触刚度和阻尼特性；4)使用二自由度模型以模拟起落架的主要运动规律等步骤。
【IPC分类】B64C25/58
【公开号】CN105501435
【申请号】CN201410535714
【发明人】高飞
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年10月11日