一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法技术

本发明专利技术涉及一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法，包括步骤一：预估地面载荷，并计算出起落架载荷，包括前起落架载荷Fn和主起落架载荷Fm；步骤二：按预定比例将起落架缓冲器尺寸进行缩比；步骤三：将起落架缓冲器的静压曲线拟合成线性曲线；步骤四：根据预定比例确定缓冲器弹簧设计约束参数；步骤五：建立缓冲器弹簧有效参数计算公式；步骤六：迭代计算缓冲弹簧有效参数；步骤七：选取最优参数组。本发明专利技术的飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法在保证起落架缓冲器的力学性能和模型尺寸前提下，对其进行最大程度简化，对飞机动力学模型起落架缓冲器给予最真实设计，降低了设计及加工成本，满足了动力学要求和相似性要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞机结构强度动力学试验
，尤其涉及一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法。
技术介绍
飞机动力学所缩比模型是将真实飞机进行等比缩小后对其进行各种试验，可以补充数字分析模拟的不足。起落架是飞机与地面作用的媒介，而起落架缓冲器弹簧性能决定着起落架的性能。在以往的动力学模型设计中，起落架缓冲器设计有以下几种方法：1)模型起落架缓冲器设计与真实飞机完全一致，这种起落架缓冲器成本高昂、结构复杂；2)模型起落架缓冲器简化为弹簧，设计中仅能满足粗略力学性能，不能满足尺寸要求；3)模型起落架缓冲器简化为弹簧，仅能满足尺寸要求，力学性能；
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，解决目前。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法，包括步骤一：预估地面载荷，并计算出起落架载荷，包括前起落架载荷Fn和主起落架载荷Fm；步骤二：按预定比例将起落架缓冲器尺寸进行缩比；步骤三：将起落架缓冲器的静压曲线拟合成线性曲线；步骤四：根据预定比例确定缓冲器弹簧设计约束参数；步骤五：建立缓冲器弹簧有效参数计算公式；步骤六：迭代计算缓冲弹簧有效参数；步骤七：选取最优参数组。进一步地，所述有效参数包括弹簧钢丝直径、弹簧中径、旋绕比、曲度系数、最大许用载荷、可变形余量、螺距、有效圈数、支承圈数。进一步地，曲线拟合成直线的方法采用最小二乘法。本专利技术的一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法能够在保证起落架缓冲器的力学性能和模型尺寸前提下，对其进行最大程度简化，对飞机动力学模型起落架缓冲器给予最真实设计，降低了设计及加工成本，满足了动力学要求和相似性要求。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一实施例的缩比模型起落架站位正视图。图2为本专利技术一实施例的缩比模型起落架站位侧视图。图3为本专利技术一实施例的主起落架缓冲器静压曲线拟合示意图。图4为本专利技术一实施例的前起落架缓冲器静压曲线拟合示意图。图5为本专利技术一实施例的飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法流程图。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。如图1及图2所示为缩比模型起落架站位的正视图及侧视图，图中的L1～L10为所标示的尺寸，计算时可能涉及到的尺寸包括但不限于上述标示的L1～L10，所以不应作为对本专利技术的限定。本专利技术的飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法流程如图5所示：1)预估地面载荷缩比模型射试验时机体模型重量为72.89kg；拦阻试验时机体模型重量为61.22kg。缓冲器载荷按最大机体模型重量72.89kg进行设计。重心位置沿航向距机头1100mm，试验模型起落架站位如图1、图2所示。用Fn表示前起落架载荷，用Fm表示主起落架载荷，用计算起落架载荷。求解以上方程组得到前起载荷Fn及主起载荷Fm：2)起落架缓冲器尺寸缩比，见表1。在本实施例中，缩比比例为7，即将飞机动力学缩比模型为原始飞机的1/7。表13)拟合缓冲器曲线，即将缓冲器静压曲线拟合成直线，如图3和图4所示。4)根据预定比例确定缓冲器弹簧设计约束参数缩比模型起落架按真实起落架1：7缩比得来，因此包括弹簧内径、自由长度、刚度已经确定。以弹簧加工厂现有条件，选择弹簧材料60Si2Mn。初始限制约束条件如表2所示：表25)建立缓冲器弹簧参数计算公式以最大许用载荷为工作载荷150％为设计目标，主要有以下设计变量。a)弹簧钢丝直径db)弹簧中径Dc)旋绕比cd)曲度系数Ke)最大许用载荷Pf)可变形余量n*tn*t＝H0-(nz-0.5)*dg)螺距t其中，G为材料切变模量h)有效圈数nyi)支承圈数nz弹簧材料许用应力[τ]随弹簧钢丝直径有少量变化，本文忽略其少量变化。6)迭代出缓冲器弹簧有效参数，由于迭代计算出的数据量巨大，此处未列出。7)挑选最优参数组，见下表3所示。表3本专利技术的飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法在保证起落架缓冲器的力学性能和模型尺寸前提下，对其进行最大程度简化，对飞机动力学模型起落架缓冲器给予最真实设计，降低了设计及加工成本，满足了动力学要求和相似性要求。以上所述，仅为本专利技术的最优具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法，其特征在于，包括步骤一：预估地面载荷，并计算出起落架载荷，包括前起落架载荷Fn和主起落架载荷Fm；步骤二：按预定比例将起落架缓冲器尺寸进行缩比；步骤三：将起落架缓冲器的静压曲线拟合成线性曲线；步骤四：根据预定比例确定缓冲器弹簧设计约束参数；步骤五：建立缓冲器弹簧有效参数计算公式；步骤六：迭代计算缓冲弹簧有效参数；步骤七：选取最优参数组。

【技术特征摘要】
1.一种飞机动力学缩比模型起落架缓冲器弹簧设计方法，其特征在于，包括步骤一：预估地面载荷，并计算出起落架载荷，包括前起落架载荷Fn和主起落架载荷Fm；步骤二：按预定比例将起落架缓冲器尺寸进行缩比；步骤三：将起落架缓冲器的静压曲线拟合成线性曲线；步骤四：根据预定比例确定缓冲器弹簧设计约束参数；步骤五：建立缓冲器弹簧有效参数计算公式；...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，何康乐，杜瑞研，刘宇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61