一种飞机拦阻钩动力学模型建模及其拦阻着陆仿真方法与流程

1.本技术属于飞机拦阻着陆仿真领域，具体涉及一种飞机拦阻钩动力学模型建模及其拦阻着陆仿真方法。


背景技术：

2.飞机拦阻着陆，是通过连接在机体上拦阻钩的钩头钩住拦阻索进行快速减速，可极大节约飞机着陆所需的场地空间，为了避免飞机拦阻着陆过程中拦阻钩的钩头着地反弹刚度过高，在拦阻钩4上设置纵向缓冲器1连接机体，为了避免飞机拦阻着陆过程中拦阻钩的钩臂直接碰触机体，在拦阻钩4上设置防撞缓冲器2，以及为了避免飞机拦阻着陆过程中拦阻钩左右剧烈摇摆，在拦阻钩4与机体的连接部位间设置回中阻尼器3，如图1所示。
3.飞机拦阻着陆过程中，飞机全机各部位会产生较大加速度、应力，对飞机拦阻着陆进行仿真分析，得到飞机拦阻着陆时全机各部位的加速度、应力响应，可为飞机的结构设计、改进提供数据支撑。
4.当前，对飞机拦阻着陆进行仿真分析，多是通过建立全机结构弹性模型，采用起落装置载荷输入方法分析，准确性较差。
5.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
6.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

7.本技术的目的是提供一种飞机拦阻钩动力学模型建模及其拦阻着陆仿真方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
8.本技术的技术方案是：
9.一方面提供一种飞机拦阻钩动力学模型建模方法，包括：
10.以非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器的缓冲特性，以刚体单元对纵向缓冲器的运动进行约束；
11.以非线性弹簧阻尼单元模拟防撞缓冲器的缓冲特性，以刚体单元对防撞缓冲器的运动进行约束；
12.以非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器的阻尼特性，以rbe2对回中阻尼器的运动进行约束；
13.以壳体单元模拟拦阻钩钩臂的力学特性；
14.以刚体单元模拟拦阻钩钩头的力学特征。
15.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法中，以非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器的缓冲特性，具体为：
16.以一维非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器的缓冲特性；
17.以非线性弹簧阻尼单元模拟防撞缓冲器的缓冲特性，具体为：
18.以一维非线性弹簧阻尼单元模拟防撞缓冲器的缓冲特性。
19.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法中，以刚体单元对纵向缓冲器的运动进行约束，具体为：
20.用接触条件来定义纵向缓冲器内筒、外筒间的相对运动；
21.以刚体单元对防撞缓冲器的运动进行约束，具体为：
22.用接触条件来定义防撞缓冲器内筒、外筒间的相对运动。
23.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法中，以非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器的阻尼特性，具体为：
24.以0维非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器的阻尼特性。
25.另一方面提供一种飞机拦阻着陆仿真方法，包括：
26.以任一上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法，构建飞机拦阻钩动力学模型；
27.构建机体动力学模型；
28.将飞机拦阻钩动力学模型、机体动力学模型结合，得到全机拦阻着陆仿真模型；
29.以全机拦阻着陆仿真模型，对飞机拦阻着陆进行仿真，得出飞机拦阻着陆时飞机全机各部位的加速度、应力响应。
附图说明
30.图1是拦阻钩的及其纵向缓冲器、防撞缓冲器、阻尼器的示意图；
31.图2是以本技术实施例提供的飞机拦阻钩动力学模型建模方法构建飞机拦阻钩动力学模型的示意图；
32.其中：
33.1-纵向缓冲器；2-防撞缓冲器；3-回中阻尼器；4-拦阻钩。
34.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
35.为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
36.此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中
所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
37.此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
38.下面结合附图1至图2对本技术做进一步详细说明。
39.一方面提供一种飞机拦阻钩动力学模型建模方法，包括：
40.以非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器1的缓冲特性，以刚体单元对纵向缓冲器1的运动进行约束；
41.以非线性弹簧阻尼单元模拟防撞缓冲器2的缓冲特性，以刚体单元对防撞缓冲器2的运动进行约束；
42.以非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器3的阻尼特性，以rbe2对回中阻尼器3的运动进行约束；
43.以壳体单元模拟拦阻钩4钩臂的力学特性；
44.以刚体单元模拟拦阻钩4钩头的力学特征。
45.对于上述实施例公开的飞机拦阻钩动力学模型建模方法，领域内技术人员可以理解的是，其设计以非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器1、防撞缓冲器2的缓冲特性，以非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器3的阻尼特性，以壳体单元模拟拦阻钩4钩臂的力学特性，以及以刚体单元模拟拦阻钩4钩头的力学特征，可准确模拟飞机拦阻钩的动力学特征，与机体动力学模型结合，可得到全机拦阻着陆仿真模型，以此对飞机拦阻着陆进行仿真，能够准确得出飞机拦阻着陆时飞机全机各部位的加速度、应力响应，为飞机的结构设计、改进提供可靠的数据支撑，此外，设计以刚体单元对纵向缓冲器1、防撞缓冲器2的运动进行约束，以rbe2对回中阻尼器3的运动进行约束，以及以刚体单元模拟拦阻钩4钩头的力学特征，可保证对飞机拦阻着陆进行仿真结果的稳定性。
46.在一些可选的实施例中，上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法中，以非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器1的缓冲特性，具体为：
47.以一维非线性弹簧阻尼单元模拟纵向缓冲器1的缓冲特性，将纵向缓冲器1简化仅能够释放拦阻钩4轴向运动的自由度，以便于仿真计算；
48.以非线性弹簧阻尼单元模拟防撞缓冲器2的缓冲特性，具体为：
49.以一维非线性弹簧阻尼单元模拟防撞缓冲器2的缓冲特性，将防撞缓冲器2简化仅能够释放拦阻钩4轴向运动的自由度，以便于仿真计算。
50.在一些可选的实施例中，上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法中，以刚体单元对纵向缓冲器1的运动进行约束，具体为：
51.用接触条件来定义纵向缓冲器1内筒、外筒间的相对运动；
52.以刚体单元对防撞缓冲器2的运动进行约束，具体为：
53.用接触条件来定义防撞缓冲器2内筒、外筒间的相对运动。
54.在一些可选的实施例中，上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法中，以非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器3的阻尼特性，具体为：
55.以0维非线性弹簧阻尼单元模拟回中阻尼器3的阻尼特性，将回中阻尼器3简化仅能够释放拦阻钩4左右摆动的自由度，以便于仿真计算。
56.另一方面提供一种飞机拦阻着陆仿真方法，包括：
57.以任一上述的飞机拦阻钩动力学模型建模方法，构建飞机拦阻钩动力学模型；
58.构建机体动力学模型，可以通用的商业软件进行构建；
59.将飞机拦阻钩动力学模型、机体动力学模型结合，得到全机拦阻着陆仿真模型；
60.以全机拦阻着陆仿真模型，对飞机拦阻着陆进行仿真，得出飞机拦阻着陆时飞机全机各部位的加速度、应力响应。
61.对于上述实施例公开的飞机拦阻着陆仿真方法，其基于上述实施例公开的飞机拦阻钩动力学模型建模方法实施，描述的较为简单，具体相关之处可参见飞机拦阻钩动力学模型建模方法部分的相关说明，其技术效果也可参考飞机拦阻钩动力学模型建模方法相关部分的技术效果，在此不再赘述。
62.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
63.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，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技术的保护范围之内。