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《從大型飛機(jī)起落架收放控制系統(tǒng)看cae仿真的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、從大型飛機(jī)起落架收放控制系統(tǒng)看CAE仿真的應(yīng)用一.起落架收放控制系統(tǒng)工作原理帶艙門的起落架系統(tǒng)正常收放動作過程如下，首先前、主起落架艙門上位鎖開鎖，然后前、主起落架艙門作動筒動作打開艙門。艙門打開后，起落架下位鎖作動筒動作，將下位鎖解鎖，之后，前、主起落架作動筒開始動作，將起落架收上并鎖住。起落架收上之后，各起落架艙門在艙門作動筒的驅(qū)動下開始關(guān)閉，并最終通過艙門上位鎖鎖住，這樣便完成了起落架收上過程。同樣，起落架正常放下過程包括艙門打開，起落架放下并鎖上，艙門關(guān)閉。圖1為典型帶艙門的大型飛機(jī)起落架收放控制系統(tǒng)液壓架構(gòu)，它山起落架控制閥，各起落架收放作動器、上位鎖和卜?位鎖作動器，各起落架
2、艙門開關(guān)作動器及上位鎖作動器紐成。如圖1所示，來自液壓系統(tǒng)的高壓汕液，首先進(jìn)入起落架收放控制閥門，該閥門接受起落架控制單元的信號，通過閥門位置的選擇，控制起落架收放及艙門的開關(guān)動作。閥門引出四路,將高壓汕液供往各作動器，用于起落架收放和艙門開關(guān)過程供壓及對應(yīng)逆向過程的回汕，各支路流量根據(jù)作動器的負(fù)載和管路、閥門的流卩ri特性分配。二.CAE仿真模型的建立2.1起落架控制閥門收放控制系統(tǒng)使用2個三位四通換向閥門進(jìn)行起落架收放及其艙門開關(guān)控制。起落架收放選擇閥3個位置分別對應(yīng)起落架收上、起落架放下及隔斷；起落架艙門開關(guān)選擇閥3個位置分別對應(yīng)起落架艙門打開、起落架艙門關(guān)閉及隔斷。圖2所示仿真模
3、型中，各閥門連接一個信號發(fā)牛?器，用于輸入閥門的位置信號。每個換向閥對應(yīng)的多條流路的流阻特性單獨(dú)設(shè)置。2.2起落架收放作動筒起落架收放作動筒模塊包括液壓缸、單向閥和流最控制閥。如圖3所示，在作動筒兩端各口連接流量控制閥、單向閥和用于緩沖的節(jié)流閥。起落架收放過程屮，由于作動器負(fù)載隨著起落架收放角度改變而不斷變化，因此需要根據(jù)起落架收放角度計算相應(yīng)的作動器負(fù)載。圖3中的活塞桿行程模塊用于計算作動器活塞桿行程，傳遞給負(fù)載輸入模塊，在其中將行程轉(zhuǎn)換為收放角度，計算與之對應(yīng)的收放過程負(fù)載情況，輸入給作動筒。作動筒行程末端有節(jié)流閥式緩沖裝置，如圖3所示，活塞行程值作為輸入量傳遞給兩端的緩沖模擬模塊，
4、通過編雪腳木程序?qū)崿F(xiàn)在作動器行程末端液壓油僅從節(jié)流閥流；
5、[,減緩活塞桿對作動簡的沖2.3液壓源液壓系統(tǒng)使用發(fā)動機(jī)驅(qū)動恒壓變量林塞泵供壓，該林塞泵通過改變H身的出口汕量，維持系統(tǒng)出口壓力穩(wěn)定，液壓泵出口有和應(yīng)的泄壓閥用丁高壓保護(hù)。從液壓泵出口到起落架控制閥門入口，會經(jīng)過悖道和閥門元件，產(chǎn)生沿程壓降，對于起落架控制系統(tǒng)而言，不需要了解這些壓降市哪些元件產(chǎn)住，系統(tǒng)設(shè)計的輸入是該控制系統(tǒng)入口的液壓壓力■流量特性Illi線。因此，在仿真模型中，在柱塞泵后接入一個自由計算模塊，用來計算液壓油從柱塞泵岀口到控制閥門入口過程中，對應(yīng)不同流雖下的壓降情況，如圖4所示。2.4系統(tǒng)集成了模塊建模完成之示，通
6、過管道閥門連接，集成為完整的起落架收放控制系統(tǒng)仿真模型,如圖5所示。一.起落架收放控制系統(tǒng)仿真及分析根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力■流量特性，不同輸出壓力，液壓油的最大輸出流量是不同的。作動器動作需要的液壓壓力越人，液壓系統(tǒng)能夠供M的最人液圧流量越小，反之越人。對于同樣的作動器負(fù)載力，作動器直徑增大，驅(qū)動作動器所需的液壓壓力減小，起落架收放系統(tǒng)貝有更大的安全余量。作動器直徑增大，單位液壓流量產(chǎn)牛的作動器活塞桿的運(yùn)動速度減小，減慢收放速度；但另一方面，由于需要的驅(qū)動壓力小，對應(yīng)液壓系統(tǒng)可提供的最人液壓流最增大，又能起到加快收放速度的作用。因此設(shè)計時需要進(jìn)行權(quán)衡優(yōu)化，通過大量設(shè)計計算,得到最合適的作動器
7、尺寸。對于起落架收放控制系統(tǒng)，起落架控制閥門入口壓力由各作動筒克服其負(fù)載所需最大驅(qū)動壓力決定。因此，如果各作動器的尺寸設(shè)計不合理，驅(qū)動各作動器所需的液壓壓力相差很大，便容易導(dǎo)致收放過程中，液壓油會先從某個或某幾個作動器流走，直到這些作動器到達(dá)行程末端，其他作動器才開始動作，從而導(dǎo)致各起落架收放過程不同步，減慢整體收放速度。因此，起落架控制系統(tǒng)設(shè)計，需要根據(jù)負(fù)載條件，調(diào)整作動器及其對應(yīng)的流量控制閥尺寸參數(shù)，進(jìn)行匹配計算，優(yōu)化各作動器的流量分配。3.1仿真輸入條件液壓系統(tǒng)的壓力-流量特性為起落架收放控制系統(tǒng)設(shè)計的輸入條件z—,液壓系統(tǒng)供壓能力人小肓接影響作動器尺寸設(shè)計，仿真模型中液壓系統(tǒng)壓力
8、流最特性如圖6所示。起落架收放過程負(fù)載也是起落架控制系統(tǒng)設(shè)計輸入條件。起落架收放過程中存在多種載荷因素，包括起落架的重力載荷、氣動載荷、摩擦阻力等，在收放控制系統(tǒng)仿真時，作為輸入條件，將各種載荷轉(zhuǎn)換為對應(yīng)收放角度下作用于各作動器的負(fù)載曲線。圖7和圖8分別為一組給定的主起落架和前起落架作動器負(fù)載隨收放角度變化的曲線，主起落架0°為放下狀態(tài)，80°為收上狀態(tài)，前起落架0°為放下狀態(tài)，100°為收上狀態(tài)。系統(tǒng)的其他輸入條件還包括管道、彎頭
