一種起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法
【專利摘要】一種起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，屬于直升機(jī)理論建模技術(shù)，其特征在于：根據(jù)機(jī)輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)（充氣壓力、直徑、寬度），進(jìn)行機(jī)輪垂向剛度、側(cè)向剛度、航向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度建模，進(jìn)行機(jī)輪垂向、側(cè)向、航向和扭轉(zhuǎn)阻尼建模，根據(jù)機(jī)輪靜態(tài)壓縮特性、動態(tài)剛度阻尼試驗數(shù)據(jù)，利用最小二乘法，解出模型中待定系數(shù)，求得時域內(nèi)準(zhǔn)確模擬機(jī)輪非線性動特性的解析表達(dá)式。本發(fā)明可用于直升機(jī)槳轂中心動特性分析及地面共振分析，能提高地面共振穩(wěn)定性分析的準(zhǔn)確性，避免線性化處理給地面共振分析帶來的較大誤差，以及避免線性化處理帶來的機(jī)體重量代價。
【專利說明】一種起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于直升機(jī)理論建模技術(shù)，涉及一種用于直升機(jī)槳轂中心動特性分析及地 面共振分析的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在直升機(jī)地面共振分析中，工程實踐上通常采用基于平衡位置小擾動的線性處理 方法，假設(shè)起落架機(jī)輪的動力特性是線性的，這樣在一個小的振幅范圍內(nèi)考慮，微觀上看， 當(dāng)實際振幅不超出該范圍得出的結(jié)果是正確的，但對超出該振幅范圍的情況就不能得出正 確的結(jié)論。實際上起落架機(jī)輪的剛度、阻尼存在非線性特性，且對環(huán)境變化較敏感，尤其是 在海上起降或滑跑時路面粗糙、陣風(fēng)等情況直升機(jī)存在大運動幅值下，線性化處理將給地 面共振分析帶來較大誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：提出一種起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，用于直 升機(jī)槳轂中心動特性分析及地面共振分析，提高地面共振穩(wěn)定性分析的準(zhǔn)確性。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案：根據(jù)機(jī)輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)：機(jī)輪寬度、直徑、充氣壓力，建立機(jī)輪 垂向、側(cè)向、航向載荷及扭轉(zhuǎn)力與其靜態(tài)壓縮量、動態(tài)位移和速度的非線性關(guān)系；根據(jù)機(jī)輪 非線性動力學(xué)模型，分離函數(shù)中待定參數(shù)，考慮機(jī)輪各方向運動的一系列頻率和振幅，計算 時域內(nèi)機(jī)輪各項載荷，通過頻域內(nèi)試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合，得到時域內(nèi)準(zhǔn)確模擬機(jī)輪 非線性動特性的解析表達(dá)式。
[0005] -種起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于：
[0006] (1)根據(jù)機(jī)輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)：充氣壓力P、直徑d、寬度W :
[0007] 表1機(jī)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)單位：m
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于： 根據(jù)機(jī)輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)：充氣壓力、直徑、寬度，進(jìn)行機(jī)輪非線性剛度建模，建立機(jī)輪垂 向、側(cè)向、航向載荷及扭轉(zhuǎn)力與其靜態(tài)壓縮量、動態(tài)位移和速度的非線性關(guān)系，結(jié)合機(jī)輪靜 態(tài)壓縮特性、動態(tài)剛度試驗數(shù)據(jù)，利用最小二乘法，解出剛度模型中待定系數(shù)； 進(jìn)行機(jī)輪非線性阻尼建模，建立機(jī)輪非線性阻尼模型，結(jié)合機(jī)輪動態(tài)阻尼試驗數(shù)據(jù)，利 用最小二乘法，解出阻尼模型中待定系數(shù)，得到時域內(nèi)準(zhǔn)確模擬機(jī)輪非線性動特性的解析 表達(dá)式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法， 其特征在于：所述機(jī)輪垂向非線性剛度計算，機(jī)輪垂向載荷表達(dá)式：
靜態(tài)壓縮時，垂向剛度表達(dá)式為： J
動態(tài)壓縮時，動態(tài)剛度 J 表示為 K' （sz。，Δ Sz) = c · K(sz。，Δ Sz)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于：所述機(jī)輪 側(cè)向非線性剛度計算，側(cè)向剛度表達(dá)式：
0
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于：所述機(jī)輪 航向非線性剛度計算，航向剛度表達(dá)式：
0
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于：所述機(jī)輪 扭轉(zhuǎn)非線性剛度計算，扭轉(zhuǎn)剛度表達(dá)式：
Ο
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于：所述機(jī)輪 非線性阻尼計算，機(jī)輪阻尼表達(dá)式：
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落架機(jī)輪非線性動力學(xué)建模方法，其特征在于：所述計算 出機(jī)輪剛度和阻尼模型后，計算機(jī)輪在穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振動一個周期中的激振力和位移關(guān)系，繪 制功量圖，計算機(jī)輪損耗角。
【文檔編號】G06F17/50GK104217072SQ201410424952
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】朱艷凌, 愛民 申請人:中國直升機(jī)設(shè)計研究所