一种用于直升机抗坠毁分析的轮式起落架简化方法

标题：一种用于直升机抗坠毁分析的轮式起落架简化方法

摘要：本申请提供了一种用于直升机抗坠毁分析的轮式起落架简化方法，大致分为：起落架有限元模型简化、轮胎及弹簧单元参数设置、边界及接触定义、初步计算及参数优化。本申请采用了结构优化技术，寻找到了结构的最佳简化形式，大大缩小了模型规模，缩短了计算时间；采用了参数优化技术，可以快速确定更精确的模型参数，提高仿真精度。

申请号：CN201811333203.7

申请日：2018/11/9

申请人：中国直升机设计研究所

首项权利要求：1.一种用于直升机抗坠毁分析的轮式起落架简化方法，其特征在于，所述轮式起落架简化方法包括：
1)起落架有限元模型简化起落架有限元模型包括缓冲器、主摇臂、轮毂和轮胎，所述缓冲器简化为弹簧单元，所述轮胎采用体单元进行建模，所述轮毂采用壳单元进行建模；试验台架的质量采用质量单元进行模拟；地面采用刚性墙模拟；轮胎旋转采用弹簧单元连接，并释放轮胎旋转方向自由度模拟；其它连接用刚体元简化；
2)轮胎及弹簧单元参数设置轮胎参数依据轮胎材料实际参数进行设置；
弹簧单元刚度曲线根据弹簧的实验曲线得到，在实验曲线上取N个拐点，计算得到弹簧单元的几段刚度值构成弹簧的刚度曲线；
3)边界及接触定义起落架以规定的初速度冲击地面，约束地面刚性墙的多个自由度，同时起落架施加重力加速度；
接触定义刚性墙和轮胎的接触，刚性墙为接触主面单元，轮胎和轮毂为接触从点；
4)初步计算初步计算获得起落架的基本参数；
5)参数优化通过分析工具对缓冲器弹簧阻尼单元参数进行优化，得到与试验数据相近的模型参数，设计变量是模拟缓冲器的弹簧单元的弹簧系数A以及弹簧阻尼曲线；选取实验载荷位移曲线上的N个拐点在仿真曲线上插值建立响应，以及选取最大位移和最大载荷建立优化响应，根据定义响应的多个点建立优化目标得到多个点对应的实验曲线上的值，仿真值由有限元模型计算得到，匹配仿真值和实验值，使误差范围在预定范围以内。

专利类型：发明申请