一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法技术

一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，首先在多体动力学软件LMS Virtual.Lab中建立包括有飞机结构模型、起落架系统模型及钢索单元模型的全机系留载荷计算模型，所述飞机结构模型内设置有飞机重量、重心及惯量属性，所述起落架系统模型内设置有起落架各结构重量、重心、惯量属性与缓冲属性，所述钢索单元模型内设置有钢索属性；而后在动力学仿真软件导入飞机外形，与飞机起落架系统进行装配，以构建虚拟样机，最后将全机系留载荷计算模型应用至虚拟样机中，根据标准要求对全机系留进行方案设计评估，以获得最优飞机系留方案，能够有效对飞机系留方案进行优化设计，满足飞机结构对系留载荷的设计要求，缩短型号研制周期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法
本专利技术涉及飞机系留载荷
，尤其涉及一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法。
技术介绍
飞机在地面停放时，需要通过钢索将其固定在地面上，以防止飞机在风力或其他载荷作用下产生运动，合理的系留方案与准确的系留载荷是飞机系留结构的设计基础，飞机系留载荷计算最常用的方法是工程计算方法及静力学仿真计算，这两种计算方法均是基于静力学理论求解超静定方程，但是由于钢索数量多，方程组数目较多，求解效率低，同时由于系留方案多，不便于程序化计算。传统基于有限元理论的分析模型在进行全机系留载荷计算时，不考虑起落架及轮胎的缓冲性能，不考虑全机惯性系统，分析模型过于理想化，载荷不确定性高，需考虑很大的载荷不确定性系数以保证钢索载荷的可靠性，且可视化程度低。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，具体步骤如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，其特征在于，首先在多体动力学软件LMS Virtual.Lab中建立全机系留载荷计算模型，所述全机系留载荷计算模型包括飞机结构模型、起落架系统模型及钢索单元模型，所述飞机结构模型内设置有飞机重量、重心及惯量属性，所述起落架系统模型内设置有起落架各结构重量、重心、惯量属性与缓冲属性，所述钢索单元模型内设置有钢索属性；而后在动力学仿真软件LMS Virtual.Lab导入飞机外形，与飞机起落架系统进行装配，以构建虚拟样机，最后将全机系留载荷计算模型应用至虚拟样机中，根据标准要求对全机系留进行方案设计评估，以获得最优飞机系留方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，其特征在于，首先在多体动力学软件LMSVirtual.Lab中建立全机系留载荷计算模型，所述全机系留载荷计算模型包括飞机结构模型、起落架系统模型及钢索单元模型，所述飞机结构模型内设置有飞机重量、重心及惯量属性，所述起落架系统模型内设置有起落架各结构重量、重心、惯量属性与缓冲属性，所述钢索单元模型内设置有钢索属性；而后在动力学仿真软件LMSVirtual.Lab导入飞机外形，与飞机起落架系统进行装配，以构建虚拟样机，最后将全机系留载荷计算模型应用至虚拟样机中，根据标准要求对全机系留进行方案设计评估，以获得最优飞机系留方案。


2.根据权利要求1所述的一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)建立全机系留载荷计算模型
在多体动力学软件LMSVirtual.Lab中建立全机系留载荷计算模型，所述全机系留载荷计算模型包括飞机结构模型、起落架系统模型及钢索单元模型；
所述飞机结构模型内设置有飞机重量、重心及惯量属性；
所述起落架系统模型内设置有起落架各结构重量、重心、惯量属性与缓冲属性，所述起落架包括前起落架及左主起落架、右主起落架，并在起落架的各部件重心处定义结构重量及惯量以模拟起落架惯性系统；所述缓冲属性包括起落架缓冲性能及轮胎缓冲性能，在缓冲属性处定义弹簧阻尼系统以模拟起落架缓冲器作用，定义轮胎缓冲系统及轮胎类型以模拟轮胎与地面作用；
所述钢索单元模型内设置有钢索属性，钢索属性包括弹簧长度及弹性系数；
2)装配虚拟样机
在动力学仿真软件LMSVirtual.Lab导入飞机外形，与飞机起落架系统进行装配，构建一个完整的虚拟样机；
3)综合评估飞机系留方案
将步骤1)中建立的全机系留载荷计算模型应用至步骤2)构建的虚拟样机中，而后根据标准要求对全机系留进行方案设计，使得设计方案满足维护性、可达性及系留装置布置要求，并对各受载工况进行仿真计算，对比各个工况下系留载荷的严重程度，及载荷分布规律，得出影响系留载荷的因数，优化评估系留方案，以获得最优飞机系留方案。


3.根据权利要求2所述的一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，其特征在于，所述全机重量、惯量以分布质量形式表示，在建立全机系留载荷计算模型中，为简化模型，将分布质量等效计算至全机重心处，计算方法如下，已知分布质量点质量mi，重心坐标(xi，yi，zi)，惯量：Iixx，Iiyy，Iizz，Iixy，Iiyz，Iizx，全机重心处质量、重心及惯量为：
质量：
重心：
惯量：






惯性积：









依据公式(1)～(8)计算得到全机重心处质量、惯量数据。


4.根据权利要求2所述的一种基于多体模型的飞机系留方案评估方法，其特征在于，所述起落架缓冲器为起落架系统提供缓冲载荷，在动力学分析软件LMSVirtual.Lab采用内嵌的弹簧力模块TSDA构成缓冲力TSDA模型，并对弹簧力公式进行自定义编辑，而后将起落架缓冲器设计的经典力学公式输入至缓冲力TSDA模型中，从而完成对起落架的缓冲器...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚思楚，张宪政，朱亲强，黄晓霞，侯方，张里伟，夏佳丽，张爱茹，胡益富，万志强，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36