CN109866941A - 起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法，解决了起落架垂向随动加载试验过程中变形导致载荷施加存在误差问题，实现提高试验加载准确度的目的。
Description
技术领域
本申请涉及飞机起落架经理试验技术领域，具体提供一种起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法。
背景技术
飞机起落架连接区在起飞和降落的关键过程中受到严酷的地面反作用力，试验中准确考核其连接区强度至关重要，起落架连接区无法直接加载，为考核起落架连接区强度，静力试验中通常给出起落架载荷，对于大部分起落架位于飞机机身上的小型飞机，在全机静力试验中变形较小，不考虑其变形导致的载荷变化问题，对于长支柱起落架，特别是当起落架位于机翼上时，大载荷引起起落架较大变形，施加在起落架上的载荷力线与理论载荷力线不重合，施加载荷三方向分量相互影响，影响起落架载荷施加准确度。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法，包括:
对起落架的某考核级进行有限元计算，得到该考核级处的航向位移、垂向位移及侧向位移，其中，航向、垂向及侧向相互垂直；
根据垂向和侧向位移预置航向加载设备的安装位置，垂向加载设备不需要预置，需保证足够的随动变形空间，根据航向和垂向位移预置侧向加载设备的安装位置；
建立垂向随动起落架加载力学简化模型，选取第i加载级为研究对象，通过如下公式计算第i加载级加载设备施加载荷方向力线向量：
其中，为航向加载设备实际施加载荷力线向量，为垂向随动加载设备实际施加载荷力线向量，为侧向加载设备实际施加载荷力线向量，L1为航向加载设备固定位置与加载初始位置的航向距离，L3为侧向加载设备固定位置与加载初始位置的侧向距离，Δx为航向位移初始预估量，Δy为垂向位移初始预估量，Δz为侧向位移初始预估量，xi为第i加载级的航向位移，yi为第i加载级的垂向位移，zi为第i加载级的侧向位移；
通过如下公式计算得到各加载级施加载荷方向余弦矩阵：
其中，αAi为航向实际施加载荷与X轴夹角，βAi为垂向实际施加载荷与X轴夹角，为侧向实际施加载荷与X轴夹角，αBi为航向实际施加载荷与Y轴夹角，βBi为垂向实际施加载荷与Y轴夹角，为侧向实际施加载荷与Y轴夹角，αCi为航向实际施加载荷与Z轴夹角，βCi为垂向实际施加载荷与Z轴夹角，为侧向实际施加载荷与Z轴夹角，L1为航向加载设备固定位置与加载初始位置的航向距离，L3为侧向加载设备固定位置与加载初始位置的侧向距离，Δx为航向位移初始预估量，Δy为垂向位移初始预估量，Δz为侧向位移初始预估量，xi为第i加载级的航向位移，yi为第i加载级的垂向位移，zi为第i加载级的侧向位移；
通过如下公式计算各加载级施加载荷，并编入载荷谱文件：
其中，F1i为航向加载设备实际施加载荷，F2i为垂向加载设备实际施加载荷，F3i为侧向加载设备实际施加载荷，Fxi为第i加载级航向理论载荷，Fyi为第i加载级垂向理论载荷，Fzi为第i加载级侧向理论载荷，αAi为航向实际施加载荷与X轴夹角，βAi为垂向实际施加载荷与X轴夹角，为侧向实际施加载荷与X轴夹角，αBi为航向实际施加载荷与Y轴夹角，βBi为垂向实际施加载荷与Y轴夹角，为侧向实际施加载荷与Y轴夹角，αCi为航向实际施加载荷与Z轴夹角，βCi为垂向实际施加载荷与Z轴夹角，为侧向实际施加载荷与Z轴夹角；
根据载荷谱文件开展预试试验，测量起落架的实际航向位移、实际垂向位移以及实际侧向位移；
将实际航向位移与航向初始预估量进行对比，将实际垂向位移与垂向初始预估量进行对比，将实际侧向位移与侧向初始预估量进行对比；
若实际航向位移与航向初始预估量接近，并且实际垂向位移与垂向初始预估量接近，并且实际侧向位移与侧向初始预估量接近，则继续进行正式试验。
在一些实施例中，该方法还包括：若实际航向位移与航向初始预估量相差较大，或实际垂向位移与垂向初始预估量相差较大，或实际侧向位移与侧向初始预估量相差较大，则根据实际航向位移、实际垂向位移及实际侧向位移重新预估变形量，重新预置和计算施加载荷之后进行预试试验，直到起落架实测位移与预估位移接近后开始进行正式试验。
本申请实施例提供的起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法，解决了起落架垂向随动加载试验过程中变形导致载荷施加存在误差问题，实现提高试验加载准确度的目的。
附图说明
图1是本申请实施例提供的起落架垂向随动加载几何模型示意图；
图2是本申请实施例提供的起落架垂向随动加载力学简化示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1是本申请实施例提供的起落架垂向随动加载几何模型示意图，图2是本申请实施例提供的起落架垂向随动加载力学简化示意图。
如图1和图2所示，本申请实施例提供的起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法包括以下步骤：
步骤1，对起落架的某考核级进行有限元计算，得到该考核级处的航向位移、垂向位移及侧向位移，其中，航向、垂向及侧向相互垂直。
步骤2，根据考核级垂向和侧向位移预置航向加载设备的安装位置，垂向加载设备不需要预置，需保证足够的随动变形空间，根据考核级航向和垂向位移预置侧向加载设备的安装位置。
步骤3，建立垂向随动起落架加载力学简化模型，选取第i加载级为研究对象，通过如下公式计算第i加载级加载设备施加载荷方向力线向量：
其中，为航向加载设备实际施加载荷力线向量，为垂向随动加载设备实际施加载荷力线向量，为侧向加载设备实际施加载荷力线向量，L1为航向加载设备固定位置与加载初始位置的航向距离，L3为侧向加载设备固定位置与加载初始位置的侧向距离，Δx为航向位移初始预估量，Δy为垂向位移初始预估量，Δz为侧向位移初始预估量，xi为第i加载级的航向位移变形，yi为第i加载级的垂向位移变形，zi为第i加载级的侧向位移变形；
步骤4，通过如下公式计算得到各加载级施加载荷方向余弦矩阵：
其中，αAi为航向实际施加载荷与X轴夹角，βAi为垂向实际施加载荷与X轴夹角，为侧向实际施加载荷与X轴夹角，αBi为航向实际施加载荷与Y轴夹角，βBi为垂向实际施加载荷与Y轴夹角，为侧向实际施加载荷与Y轴夹角，αCi为航向实际施加载荷与Z轴夹角，βCi为垂向实际施加载荷与Z轴夹角，为侧向实际施加载荷与Z轴夹角，L1为航向加载设备固定位置与航向加载初始位置的距离，L3为侧向加载设备固定位置与侧向加载初始位置的距离，Δx为航向位移初始预估量，Δy为垂向位移初始预估量，Δz为侧向位移初始预估量，xi为第i加载级的航向位移，yi为第i加载级的垂向位移，zi为第i加载级的侧向位移。
步骤5，通过如下公式计算各加载级施加载荷，并编入载荷谱文件：
其中，F1i为航向加载设备实际施加载荷，F2i为垂向加载设备实际施加载荷，F3i为侧向加载设备实际施加载荷，Fxi为第i加载级航向理论载荷，Fyi为第i加载级垂向理论载荷，Fzi为第i加载级侧向理论载荷αAi为航向实际施加载荷与X轴夹角，βAi为垂向实际施加载荷与X轴夹角，为侧向实际施加载荷与X轴夹角，αBi为航向实际施加载荷与Y轴夹角，βBi为垂向实际施加载荷与Y轴夹角，为侧向实际施加载荷与Y轴夹角，αCi为航向实际施加载荷与Z轴夹角，βCi为垂向实际施加载荷与Z轴夹角，为侧向实际施加载荷与Z轴夹角。
步骤6，根据载荷谱文件开展预试试验，实际测量起落架的实际航向位移、实际垂向位移以及实际侧向位移。
步骤7，将实际航向位移与航向初始预估量进行对比，将实际垂向位移与垂向初始预估量进行对比，将实际侧向位移与侧向初始预估量进行对比。
步骤8，若实际航向位移与航向初始预估量接近，并且实际垂向位移与垂向初始预估量接近，并且实际侧向位移与侧向初始预估量接近，则继续进行正式试验。
步骤9，若实际航向位移与航向初始预估量相差较大，或实际垂向位移与垂向初始预估量相差较大，或实际侧向位移与侧向初始预估量相差较大，则根据实际航向位移、实际垂向位移及实际侧向位移重新预估变形量，重新预置和计算施加载荷之后进行预试试验，直到起落架实测位移与预估位移接近后开始进行正式试验。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法，其特征在于，
对起落架的某考核级进行有限元计算，得到该考核级的航向位移、垂向位移及侧向位移，其中，航向、垂向及侧向相互垂直；
根据考核级垂向和侧向位移预置航向加载设备的安装位置，垂向加载设备不需要预置，需保证足够的随动变形空间，根据考核级航向和垂向位移预置侧向加载设备的安装位置；
建立垂向随动起落架加载力学简化模型，选取第i加载级为研究对象，通过如下公式计算第i加载级加载设备施加载荷方向力线向量：
其中，为航向加载设备实际施加载荷力线向量，为垂向随动加载设备实际施加载荷力线向量，为侧向加载设备实际施加载荷力线向量，L1为航向加载设备固定位置与加载初始位置的航向距离，L3为侧向加载设备固定位置与加载初始位置的侧向距离，Δx为航向位移初始预估量，Δy为垂向位移初始预估量，Δz为侧向位移初始预估量，xi为第i加载级的航向位移，yi为第i加载级的垂向位移，zi为第i加载级的侧向位移；
通过如下公式计算得到各加载级施加载荷方向余弦矩阵：
其中，αAi为航向实际施加载荷与X轴夹角，βAi为垂向实际施加载荷与X轴夹角，为侧向实际施加载荷与X轴夹角，αBi为航向实际施加载荷与Y轴夹角，βBi为垂向实际施加载荷与Y轴夹角，为侧向实际施加载荷与Y轴夹角，αCi为航向实际施加载荷与Z轴夹角，βCi为垂向实际施加载荷与Z轴夹角，为侧向实际施加载荷与Z轴夹角，L1为航向加载设备固定位置与加载初始位置的航向距离，L3为侧向加载设备固定位置与加载初始位置的侧向距离，Δx为航向位移初始预估量，Δy为垂向位移初始预估量，Δz为侧向位移初始预估量，xi为第i加载级的航向位移，yi为第i加载级的垂向位移，zi为第i加载级的侧向位移；
通过如下公式计算各加载级施加载荷，并编入载荷谱文件：
其中，F1i为航向加载设备实际施加载荷，F2i为垂向加载设备实际施加载荷，F3i为侧向加载设备实际施加载荷，Fxi为第i加载级航向理论载荷，Fyi为第i加载级垂向理论载荷，Fzi为第i加载级侧向理论载荷，αAi为航向实际施加载荷与X轴夹角，βAi为垂向实际施加载荷与X轴夹角，为侧向实际施加载荷与X轴夹角，αBi为航向实际施加载荷与Y轴夹角，βBi为垂向实际施加载荷与Y轴夹角，为侧向实际施加载荷与Y轴夹角，αCi为航向实际施加载荷与Z轴夹角，βCi为垂向实际施加载荷与Z轴夹角，为侧向实际施加载荷与Z轴夹角；
根据载荷谱文件开展预试试验，测量起落架的实际航向位移、实际垂向位移以及实际侧向位移；
将实际航向位移与航向初始预估量进行对比，将实际垂向位移与垂向初始预估量进行对比，将实际侧向位移与侧向初始预估量进行对比；
若实际航向位移与航向初始预估量接近，并且实际垂向位移与垂向初始预估量接近，并且实际侧向位移与侧向初始预估量接近，则继续进行正式试验。
2.根据权利要求1所述的起落架大变形随动加载过程中载荷准确施加方法，其特征在于，还包括：
若实际航向位移与航向初始预估量相差较大，或实际垂向位移与垂向初始预估量相差较大，或实际侧向位移与侧向初始预估量相差较大，则根据实际航向位移、实际垂向位移及实际侧向位移重新预估变形量，重新预置和计算施加载荷之后进行预试试验，直到起落架实测位移与预估位移接近后开始进行正式试验。
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