【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞机机轮热防护设计领域，具体涉及一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法。
技术介绍
1、飞机刹车作动器推动压紧刹车盘，通过刹车盘间的摩擦，提供阻止几轮滚动的力矩，以减少飞机滑跑速度。因为飞机着陆时速度很快，蕴含巨大能力，根据能力守恒定理，飞机需要依靠反推装置和刹车装置去吸收掉这个巨大能力，才能使飞机静止下来。刹车盘在摩擦过程重，大部分飞机动能转化为热能，产生热载荷。
2、目前国内外进行飞机刹车盘温度场仿真分析时，刹车盘吸收的热量是以热载荷形式(表面热流密度)加载于各刹车盘摩擦表面。由于刹车盘各摩擦面的摩擦力矩和实际吸收热量无法测试，现有热载荷加载方法均假设各摩擦表面吸收的刹车热量是完全相等的，将刹车热量均匀加载于刹车盘各摩擦面。由于飞机真实刹车时，各摩擦面刹车力矩和吸收热量是不相等的，因此这种加载方法会导致各刹车盘的温度仿真结果与试验结果出现较大误差。
技术实现思路
1、要解决的技术问题：
2、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，进一步提高飞机刹车盘温度仿真结果准确性，为飞机刹车盘和机轮的热防护设计提供重要技术支撑。本专利技术解决了飞机刹车盘瞬态温度仿真结果与试验结果有较大误差的问题。
3、本专利技术的技术方案是：一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，具体步骤如下：
4、确定飞机刹车盘吸收总热量；
5、根据刹车寿命试验数据确定飞机刹车盘各摩擦面的磨损量；所述刹车
6、基于飞机刹车盘吸收总热量和各摩擦面的磨损量，计算飞机刹车盘各摩擦面吸收热量值；
7、根据飞机刹车盘各摩擦面吸收热量值，确定飞机刹车盘各摩擦面表面热流曲线；
8、通过有限元软件将飞机刹车盘各摩擦面表面热流曲线加载于刹车盘各摩擦面上，进行飞机刹车盘的温度场仿真分析计算，得到飞机刹车盘温度仿真结果。
9、本专利技术的进一步技术方案是：所述确定飞机刹车盘吸收总热量q的计算公式如下：
10、q＝cmv2/2x
11、其中，c为刹车盘吸收能量系数，m为飞机重量，v为飞机刹车速度，x为飞机刹车机轮数量。
12、本专利技术的进一步技术方案是：所述飞机刹车盘各摩擦面的磨损量的计算方法为：
13、测量刹车寿命试验前各刹车盘的厚度依次为:压紧盘为a1、第一动盘为a2、第一静盘位a3……承压盘为am；m为刹车盘数量；
14、进行刹车寿命试验；
15、测量刹车寿命试验后各刹车盘的厚度依次为：压紧盘为b1、第一动盘为b2、第一静盘位b3……承压盘为bm；
16、确定各刹车盘摩擦面磨损量依次为：压紧盘l1＝a1-b1，第一动盘l2＝(a2-b2)/2，第一静盘位l3＝(a2-b2)/2……承压盘ln＝am-bm，n为刹车盘摩擦面的数量。
17、本专利技术的进一步技术方案是：所述飞机刹车盘各摩擦面吸收热量值依次为，q1＝q×l1/l，q2＝q×l2/l，q3＝q×l3/l……qn＝q×ln/l；其中，l为飞机刹车盘总磨损量，l＝l1+l2+l3+……+ln。
18、本专利技术的进一步技术方案是：所述飞机刹车盘各摩擦面表面热流曲线依次为，r1＝2×q1×(t总-t)/s1/t总2，r2＝2×q2×(t总-t)/s2/t总2，r3＝2×q3×(t总-t)/s3/t总2，……rn＝2×qn×(t总-t)/sn/t总2；其中，n为刹车盘摩擦面的数量，s1、s2、s3……sn为各刹车盘摩擦面面积，t总为刹车总时间。
19、本专利技术的进一步技术方案是：飞机刹车总时间为20-25s。
20、本专利技术的进一步技术方案是：采用有限元软件进行仿真实验的方法为：
21、物理模型导入及处理；
22、刹车盘网格自动划分；
23、设置刹车盘的密度、比热容、热导率；设置刹车盘各相互作用面间的热阻系数；
24、设置刹车盘参数，包括初始环境温度、风速、大气压力；
25、刹车盘各摩擦面施加其各自的表面热流r1、r2、r3……rn；
26、提交模型进行计算。
27、一种电子设备，包括至少一个处理器，以及所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法。
28、一种计算机可读存数介质，所述计算机可读存数介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时能够实现所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法。
29、有益效果
30、本专利技术的有益效果在于：由于刹车盘各摩擦面的实际吸收热量无法进行测试，目前国内外主流的仿真方法均将各摩擦面吸收的热量视为相等进行处理，因此导致各刹车盘的仿真温度与实际温度有误差，且误差均大于10％以上。本专利技术的技术方案和技术方法通过测试得到刹车盘各摩擦面的实际磨损量，然后根据实际磨损量占比确定各摩擦面吸收的热量。通过本专利技术所述的技术方法仿真得到的各刹车盘测温部位的温度曲线与试验得到的测温点温度曲线基本一致，误差不超过5％。能很好的解决目前刹车盘温度误差过大问题。
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1.一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述确定飞机刹车盘吸收总热量Q的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述飞机刹车盘各摩擦面的磨损量的计算方法为：
4.根据权利要求3所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述飞机刹车盘各摩擦面吸收热量值依次为，q1＝Q×L1/L，q2＝Q×L2/L，q3＝Q×L3/L……qn＝Q×Ln/L；其中，L为飞机刹车盘总磨损量，L＝L1+L2+L3+……+Ln。
5.根据权利要求4所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述飞机刹车盘各摩擦面表面热流曲线依次为，r1＝2×q1×(t总-t)/S1/t总2，r2＝2×q2×(t总-t)/S2/t总2，r3＝2×q3×(t总-t)/S3/t总2，……rn＝2×qn×(t总-t)/Sn/t总2；其中，n为刹车盘摩擦面的数量，S1、S2、S3……Sn为各刹车盘摩擦面面积，
6.根据权利要求5所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：飞机刹车总时间为20-25s。
7.根据权利要求1所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：采用有限元软件进行仿真实验的方法为：
8.一种电子设备，其特征在于：包括至少一个处理器，以及所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7任一项所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法。
9.一种计算机可读存数介质，其特征在于：所述计算机可读存数介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时能够实现权利要求1-7任一项所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述确定飞机刹车盘吸收总热量q的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述飞机刹车盘各摩擦面的磨损量的计算方法为：
4.根据权利要求3所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述飞机刹车盘各摩擦面吸收热量值依次为，q1＝q×l1/l，q2＝q×l2/l，q3＝q×l3/l……qn＝q×ln/l；其中，l为飞机刹车盘总磨损量，l＝l1+l2+l3+……+ln。
5.根据权利要求4所述一种用于仿真的飞机刹车盘热载荷加载方法，其特征在于：所述飞机刹车盘各摩擦面表面热流曲线依次为，r1＝2×q1×(t总-t)/s1/t总2，r2＝2×q2×(t总-t)/s2/t总2，r3＝2×q3×(t总-t)/s3/t总2，……r...
【专利技术属性】
技术研发人员：李柯润，宁睿，谢晖，寇啸溪，王钧，王媛媛，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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