CN109684678B - 全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法 - Google Patents

全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于飞机强度技术领域，涉及全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法。本发明根据多轮多支柱起落结构特点，从全机疲劳试验领域给出了多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法。本发明使用的理论依据正确，分析步骤清晰、简单，优化结果满足设计要求。本发明先根据多轮多支柱起落架的结构特点，根据误差结果，确定误差主要影响因素；采用正交试验法，进行载荷调整，并代入全机模型中进行求解，并与真实载荷进行对比分析，误差<5％，认为初步满足设计要求；将初步满足设计要求的载荷组合，按照拱形支架接头、侧撑杆接头的先后重要程度顺序，同时考虑上、下支臂的疲劳裕度大小，挑选出最终的主起落架试验优化载荷。

Description

全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法
技术领域
本发明属于飞机强度技术领域，涉及全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法。
背景技术
在全机疲劳试验中，多轮多支柱起落架仅起到固定给机身加载的作用，其作动筒的行程、轮胎压缩量为固定值；而在实际起降中，起落架的作动筒行程、轮胎压缩量根据工况而变化。如何将各工况下的不同作动筒行程及轮胎压缩量，统一到试验工况下的固定值的作动筒行程和轮胎压缩量是急需解决的问题。
发明内容
发明目的：提出一种全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法，以挑选出最终的主起落架试验优化载荷。
本发明的技术解决方案是：全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法，包括以下步骤：
步骤一、根据误差结果，确定误差主要影响因素；误差较大的是侧向载荷及垂向载荷，航向载荷误差可忽略不计，因此确定误差主要影响因素为：侧向载荷、垂向载荷。
步骤二、采用正交试验法，进行载荷调整；具体可根据误差大小，确定载荷调整水平：误差>20％，载荷调整量级5％；误差<20％，载荷调整量级2％。根据正交试验法，选取L9(34)正交表来安排试验试凑。
步骤三、将正交表中每种试验载荷工况代入全机模型中进行计算，并与真实载荷进行对比分析，确定初步满足设计要求的载荷组合。
步骤四、按照载荷轻重关系挑选出最终的主起落架试验优化载荷。
进一步的，步骤三中，初步满足设计要求的载荷组合的确定方法是：试验载荷与真实载荷误差<5％，认为初步满足设计要求。
进一步的，步骤四中挑选方法具体为：按照拱形支架接头、侧撑杆接头的先后重要程度顺序，同时考虑上、下支臂的疲劳裕度大小，挑选出最终的主起落架试验优化载荷。
有益技术效果：
本发明从飞机强度技术领域，根据多轮多支柱起落结构特点，根据误差结果，确定误差主要影响因素；采用正交试验法，进行载荷调整，并代入全机模型中进行求解，并与真实载荷进行对比分析，误差<5％，认为初步满足设计要求；将初步满足设计要求的载荷组合，按照拱形支架接头、侧撑杆接头的先后重要程度顺序，同时考虑上、下支臂的疲劳裕度大小，挑选出最终的主起落架试验优化载荷。本发明使用的理论依据正确，分析步骤清晰、简单，优化结果满足设计要求。本发明提出解决了全机疲劳试验中多轮多支柱起落架试验载荷与真实载荷差异大的问题，更加真实的模拟了实际起降过程中起落架载荷，起到了真实考核的目的。
具体实施方式
一种更加优化处理全机疲劳试验中多轮多支柱起落架疲劳载荷的设计方法。包括以下步骤：
步骤一、根据误差结果，确定误差主要影响因素：误差较大的是侧向载荷及垂向载荷，航向载荷误差可忽略不计，因此确定误差主要影响因素为：侧向载荷、垂向载荷。
步骤二、采用正交试验法，进行载荷调整：根据误差大小，确定载荷调整水平：误差>20％，载荷调整量级5％；误差<20％，载荷调整量级2％。根据正交试验法，选取L9(34)正交表来安排试验试凑。
步骤三、确定优化载荷：将正交表中每种试验载荷工况代入全机模型中进行计算，并与真实载荷进行对比分析，误差<5％，认为初步满足设计要求；将初步满足设计要求的载荷组合，按照拱形支架接头、侧撑杆接头的先后重要程度顺序，同时考虑上、下支臂的疲劳裕度大小，挑选出最终的主起落架试验优化载荷。
下面以某个具体实例对本发明做进一步详细说明。
全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法，包括以下步骤：某飞机多轮多支柱起落架，单侧三个起落架，与机身交点共11个：前起-前撑杆接头、中起-前撑杆接头及后起-前撑杆接头-传递起落架航向载荷，前起-拱形支架接头、中起-拱形支架接头及后起-拱形支架接头-传递起落架垂向载荷，前起-侧撑杆接头、中起-侧撑杆接头及后起-侧撑杆接头-传递起落架侧向载荷，上、下支臂接头传递起落架多余的三向载荷。
实际飞行训练中，每个工况的不同任务段主起落架缓冲器及轮胎有着不同的压缩量；在全机疲劳试验中，为了方便加载，将6、7、8、9四个工况下的主起缓冲器及轮胎不同压缩量统一到一个试验压缩量下，因此造成试验工况下的主起与机身交点载荷与实际的真实载荷产生了误差，如表1所示。
表1
序号 6工况 误差 7工况 误差 8工况 误差 9工况 误差
1 60303 11％ 70303 43％ 80303 43％ 90303 16％
2 60304 25％ 70304 18％ 80304 18％ 90304 8％
3 63201 19％ 72201 19％ 82201 19％ 92201 19％
4 63202 19％ 72202 19％ 82202 19％ 92202 19％
5 63204 725％ 72204 23％ 82204 725％ 92204 725％
6 63205 19％ 72205 19％ 82205 19％ 92205 35％
7 63206 520％ 72206 35％ 82206 419％ 92206 438％
步骤一、根据误差结果，确定误差主要影响因素：误差较大的是侧向载荷及垂向载荷，航向载荷误差可忽略不计，因此确定误差主要影响因素为：侧向载荷、垂向载荷。
步骤二、采用正交试验法，进行载荷调整：根据误差大小，确定载荷调整水平：误差>20％，载荷调整量级5％；误差<20％，载荷调整量级2％。根据正交试验法，选取L9(34)正交表来安排试验试凑，表2为6工况的载荷调整正交表。
表2
<![CDATA[侧向载荷(F<sub>Y</sub>)]]> <![CDATA[垂向载荷(F<sub>Z</sub>)]]>
1 <![CDATA[0.98F<sub>Y</sub>]]> <![CDATA[0.98F<sub>Z</sub><!-- 2 -->]]>
2 <![CDATA[1.00F<sub>Y</sub>]]> <![CDATA[1.00F<sub>Z</sub>]]>
3 <![CDATA[1.02F<sub>Y</sub>]]> <![CDATA[1.02F<sub>Z</sub>]]>
步骤三、确定优化载荷：将正交表中每种试验载荷工况代入全机模型中进行计算，并与真实载荷进行对比分析，误差<5％，认为初步满足设计要求；将初步满足设计要求的载荷组合，按照拱形支架接头、侧撑杆接头的先后重要程度顺序，同时考虑上、下支臂的疲劳裕度大小，挑选出最终的主起落架试验优化载荷。

Claims (2)

1.全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在试验工况下，主起与机身交点载荷与实际的真实载荷产生了误差，根据误差结果，确定误差主要影响因素为：侧向载荷、垂向载荷；
步骤二、采用正交试验法，进行载荷调整；根据误差大小，载荷调整水平：误差>20％，载荷调整量级5％；误差<20％，载荷调整量级2％；
步骤三、将正交表中每种试验载荷工况代入全机模型中进行计算，并与真实载荷进行对比分析，确定初步满足设计要求的载荷组合；
步骤四、按照载荷轻重关系挑选出最终的主起落架试验优化载荷；具体过程是：将正交表中每种试验载荷工况代入全机模型中进行计算，并与真实载荷进行对比分析，误差<5％，认为初步满足设计要求；将初步满足设计要求的载荷组合，按照拱形支架接头、侧撑杆接头的先后重要程度顺序，同时考虑上、下支臂的疲劳裕度大小，挑选出最终的主起落架试验优化载荷。
2.根据权利要求1所述全机疲劳试验多轮多支柱起落架疲劳载荷优化处理方法，其特征在于，步骤三中，初步满足设计要求的载荷组合的确定方法是：试验载荷与真实载荷误差<5％，确定为初步满足设计要求。
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