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一種避免起落架離地狀態過度振動的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410535351.2

申請日:

2014.10.11

公開號:

CN105480431A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B64F 5/00申請日:20141011|||公開
IPC分類號: B64F5/00 主分類號: B64F5/00
申請人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
發明人: 高飛
地址: 710089陜西省西安市閻良區人民東路1號
優先權:
專利代理機構: 中國航空專利中心11008 代理人: 杜永保
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410535351.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.10.31|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種避免起落架離地狀態過度振動的方法,其特征在于:1、使用偏心轉輪模擬起落架機輪的轉動激勵,轉動激勵的頻率隨時間變化;2、改變偏心轉輪的偏心質量M3,模擬振動激勵幅值的變化;3、使用二自由度模型模擬起落架的主要運動規律;4、通過改變和匹配:質量塊M1、質量塊M2、彈簧K1和K2,實現起落架結構前二階固有振動頻率f1、f2的設計等步驟。

權利要求書

1.一種避免起落架離地狀態過度振動的方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)使用偏心轉輪模擬起落架機輪的轉動激勵,轉動激勵的頻率隨時間變化;
2)改變偏心轉輪的偏心質量M3,模擬振動激勵幅值的變化;
3)使用二自由度模型模擬起落架的主要運動規律;
4)通過對質量塊的質量M1、質量塊的質量M2、彈簧剛度K1和K2進行改變和
匹配,根據避免過度振動的設計要求,實現起落架結構前二階固有振動頻率f1、
f2的設定:
f 1 = 1 2 3 / 2 π { K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 - [ ( K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 ) 2 - 4 K 1 K 2 M 1 M 2 ] 1 / 2 } 1 / 2 ]]>
f 2 = 1 2 3 / 2 π { K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 + [ ( K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 ) 2 - 4 K 1 K 2 M 1 M 2 ] 1 / 2 } 1 / 2 . ]]>
2.根據權利要求1所述的避免起落架離地狀態過度振動的方法,其特征在
于,還通過匹配阻尼g1和g2,模擬起落架的阻尼分布特性,避免過度振動的設
計要求。
3.根據權利要求1所述的避免起落架離地狀態過度振動的方法,其特征在
于,還通過單獨或者組合調整:減小轉輪的偏心質量M3、縮短轉輪的從運動到靜
止的停轉時間t,以實現起落架離地狀態的過度振動的控制。

說明書

一種避免起落架離地狀態過度振動的方法

技術領域

本發明屬于飛機起落架動力學設計領域,特別是涉及到飛機離地過程起落架
機輪從高速轉動到靜止過程中,避免機輪轉速與結構頻率耦合出現過度振動的方
法。

背景技術

飛機起落架離地時,起落架機輪處于高速轉動狀態。如果機輪轉速超過飛機
結構的固有頻率,當轉動逐漸衰減時,必將與結構頻率耦合而出現共振,導致結
構過度振動。

當存在這種現象時,一般采用機輪剎車技術,但是這需要增加剎車機構,導
致結構重量增加。從最不利的方面講,如果剎車機構失效,仍會存在過度振動的
發生。

發明內容

本發明的目的是:提供一種避免起落架離地狀態過度振動的方法。

本發明的技術方案是:1.一種避免起落架離地狀態過度振動的方法,其特征
在于,包括以下步驟:

1)使用偏心轉輪模擬起落架機輪的轉動激勵,轉動激勵的頻率隨時間變化;

2)改變偏心轉輪的偏心質量M3,模擬振動激勵幅值的變化;

3)使用二自由度模型模擬起落架的主要運動規律;

4)通過對質量塊的質量M1、質量塊的質量M2、彈簧剛度K1和K2進行改變和
匹配,根據避免過度振動的設計要求,實現起落架結構前二階固有振動頻率f1、
f2的設定:

f 1 = 1 2 3 / 2 π { K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 - [ ( K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 ) 2 - 4 K 1 K 2 M 1 M 2 ] 1 / 2 } 1 / 2 ]]>

f 2 = 1 2 3 / 2 π { K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 - [ ( K 1 + K 2 M 1 + K 2 M 2 ) 2 - 4 K 1 K 2 M 1 M 2 ] 1 / 2 } 1 / 2 ]]>

進一步的,還通過匹配阻尼g1和g2,模擬起落架的阻尼分布特性,避免過
度振動的設計要求。

進一步的,還通過單獨或者組合調整:減小轉輪的偏心質量M3、縮短轉輪的
從運動到靜止的停轉時間t,以實現起落架離地狀態的過度振動的控制。

本發明的優點是:

本發明提出了一種避免起落架離地狀態過度振動的方法。本發明針對復雜起
落架系統動力學特性進行簡化,提取出主要運動規律,建立二自由度振動分析模
型。利用偏心輪的產生的變速運動產生變頻振動激勵,模擬起落架機輪離地后的
運動過程。通過設計參數的調整,以實現起落架離地狀態的過度振動的控制。設
計參數包括:轉輪偏心質量M3、轉輪的從運動到靜止的停轉時間t、質量塊M1
的質量、質量塊M2的質量、彈簧K1的剛度、彈簧K2的剛度、阻尼器g1的阻尼系
數、阻尼器g2的阻尼系數。本發明能準確模擬由于機輪偏心轉動產生的振動激
勵和發現起落架的振動故障的原因,用于起落架設計初期的方案設計和出現振動
故障的機理分析。本發明模型簡單、計算效率高。

附圖說明

圖1是二自由度振動模型示意圖;

圖2起落架機輪轉動模型示意圖;

其中,1-剛性邊界,2-轉輪,3-轉輪架,4-質量塊M1,5-彈簧K1,6-彈簧
K2,7-阻尼器g1,8-阻尼器g2,9-轉軸,10-轉輪偏心質量M3;

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明,請參閱圖1至圖2。

如圖1所示,為二自由度振動模型示意圖,包括剛性邊界1、轉輪2、轉輪
架3、質量塊4、彈簧5、阻尼器6和7、轉軸9、轉輪偏心質量10。

如圖2所示,為機輪轉動模型示意圖,包括轉輪2、轉輪架3、轉軸9、機
輪偏心質量10。

一種避免起落架離地狀態過度振動的方法,包括:

1、轉輪架3、轉輪2、轉軸9和轉輪偏心質量10共同構成質量塊M2;

2、調節機輪偏心質量M3以改變轉動激勵的幅值;

3、調整質量塊M1、M2,彈簧剛度K1、K2,模擬起落架前二階振動頻率f1、f2;

4、調整阻尼器g1、g2,模擬起落架的阻尼分布特性;

5、給轉輪施加初始轉速,轉速超過起落架前二階頻率最高值,釋放轉輪,
使轉動自由衰減或者強迫衰減,觀測質量塊M1和轉輪架的振動;

6、在起落架總質量不變的情況下,改變質量M1和M2的比例關系,或者改變
剛度分布K1或K2,從而改變起落架頻率f1和f2,可以避免起落架離地狀態過度
振動;

7、在起落架總質量可變的情況下,改變質量分布M1或者M2,或者改變剛度
分布K1或K2,從而改變起落架頻率f1和f2,可以避免起落架離地狀態過度振動;

8、增大阻尼器g1或者g2,可以避免起落架離地狀態過度振動;

9、減小轉輪的偏心質量M3,可以避免起落架離地狀態過度振動;

10、減小轉輪從高速轉動到靜止的停轉時間t,可以避免起落架離地狀態過
度振動。

關 鍵 詞:
一種 避免 起落架 狀態 過度 振動 方法
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