Abaqus在飞机起落架机构运动及零部件分析中应用

在飞机设计里，起落装置的设计是十分重要的环节，为了保证飞机的安全起飞、着落，要求起落架具有足够的强度、刚度与冲击性能。为了使飞行器离地后具有良好的性能，还要求起落架应足够的轻。

　　可以运用Abaqus提供的多种单元对起落架进行静力分析、动力响应分析，飞机着陆过程是典型的冲击类问题，Abaqus/Standard是最优秀的隐式求解器模块，可以求解系统级的非线性结构静力学问题，Abaqus/Explicit是目前最好的显式求解器模块，可以求解瞬态动力冲击仿真程序，可对着陆过程进行冲击分析、机构运动分析、失稳分析、损伤容限分析，从而实现对起落架的优化设计。

　　起落架在载荷上要承受强冲击载荷，在结构上又有高阻尼缓冲元件，因此起落架的分析是高度非线性分析，Abaqus的连接器单元（滑动、摩擦、阻尼、弹簧组合）可方便地模拟多种阻尼缓冲件的静、动力特性，因此在起落架的分析中可以考虑进所有的主要因素。

　　由于Abaqus软件集线性和非线性静力学和动力学、机构运动分析和瞬态分析于一体，因此可以实现起落架的统一有限元分析解决方案。

　　飞行器起落架多体动力学分析

问题难点：

·展开时的运动协调性

·连接部位的反力计算

·部件级的应力分析

·着陆时的动力学分析

·零部件的大变形

　　Abaqus/CAE提供各种连接单元去模拟机构运动，可是轻松实现刚柔体耦合分析。

　　飞行器起落架部件级静力分析

　　问题难点：

·多重机械结构

·需要为多种构型，多个组件和多种工况提取相互作用力

　　传统分析采用刚体分析提取部件间的作用力，再将部件间所用力作为静载施加在部件上，施加边界条件，分析过程繁琐。Abaqus采用统一的模型对过程进行机构-结构耦合分析，不需要导入导出部件间的作用反力。

　　飞行器起落架部件级动力分析

问题难点：

·接触非线性

·材料非线性

·几何非线性

　　传统分析利用刚体分析提取部件间的作用力，再将部件间作用力施加在模态动力学模型上。Abaqus采用统一的有限元模型使用Abaqus/Explicit对过程进行机构-结构耦合分析，使用多处理器并行来减小分析时间。

　　综上Abaqus可以利用统一的模型进行着陆过程的运动学, 静力学, 和动力学分析，提高了分析效率，减少了模型修改工作量。采用先进的算法，更容易处理各种复杂的非线性问题。