民用飞机起落架落震试验仿真研究

张沈瞳，刘文斌

(上海飞机设计研究院，上海 201210)

起落架落震试验是模拟飞机着陆撞击缓冲特性的验证试验[1]，通过起落架撞击地面的试验，验证设计参数、结构可靠性是否达到设计要求。目前，国内外除了运用真实物理试验进行起落架动态性能分析外，普遍采用仿真分析的方法来缩短起落架设计周期，降低试验成本，包括使用Fortran语言、MATLAB软件建立和求解数学模型，使用通用多体动力学商业软件进行建模仿真等[2-3]。

LMS Virtual. Lab是西门子PLM旗下的一款已经被广泛应用于航空、航天、汽车和工程机械等领域的多体动力学软件，可实现与CAD模型无缝连接的工具，其中的Motion模块专门为模拟机械系统的运动和载荷而设计，国内在起落架设计和分析领域有不少研究，也包括起落架落震试验仿真[4-5]，但多局限于理论研究，缺乏真实试验的验证和支持，特别是在民机领域的研究较少。

本文通过对某型飞机起落架落震力学模型，以及LMS Virtual. Lab Motion多体动力学建模方法的研究，确定起落架落震仿真分析的建模方法，使用经民航局审定的真实落震试验数据对仿真结果进行验证，对比载荷时间历程曲线、缓冲器压缩曲线等，验证该方法的准确性和可行性，为后续民机起落架落震试验开展和仿真提供参考。

1 起落架落震试验

起落架是在飞机起飞、着陆、滑跑和各种地面操作情况下，支持机体、减缓冲击和耗散能量的关键部件[6]。民用飞机起落架主要采用高效率的油气式缓冲器，主要结构包括由缓冲支柱和活塞杆组成的缓冲器，以及机轮和撑杆等满足地面运行和空中收放的其他机构。……