基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109543243A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811282420.8(22)申请日2018.10.31(71)申请人华南理工大学地址511458广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院(72)发明人邹学韬张闰姚小虎王炯(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍黄海波(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法(57)摘要本发明公开了一种基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，包括步骤：建立舰载机有限元模型并计算和导出对应的模态中性文件；对起落架和拦阻钩模型进行简化并保存为通用格式；在ADAMS中合并所述模态中性文件和舰载机的节点气动载荷文件生成新的模态中性文件；将新的模态中性文件、起落架和拦阻钩部件、地面文件和轮胎文件导入ADAMS动力学仿真环境中装配得到描述舰载机拦阻着舰的刚柔耦合动力学仿真模型；设置舰载机初始条件和边界条件仿真得到动态响应结果。本发明更接近真实着舰状态，保证了机身结构动响应计算的准确性，实现了高效性和准确性的统一，对舰载机总体及动强度分析与设计具有重要意义，可明显缩短研制周期。CN109543243ACN109543243A权利要求书1/2页1.基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：建立舰载机有限元模型并计算其模态，导出其对应的模态中性文件；第二步：对起落架和拦阻钩模型进行简化并创建各部件的重心和连接处硬点后将各个部件保存为通用格式；第三步：根据流体动力学计算出舰载机的气动载荷并按格式编写并生成节点气动载荷文件，在ADAMS中合并所述模态中性文件和节点气动载荷文件生成包含分布的气动载荷的新的模态中性文件；第四步：将第三步生成的新的模态中性文件、第二步中处理得到的起落架和拦阻钩部件、地面文件和轮胎文件导入ADAMS动力学仿真环境中装配得到描述舰载机拦阻着舰的刚柔耦合动力学仿真模型；第五步：根据舰载机拦阻着舰实际工况要求设置舰载机的初始条件和边界条件，通过所述刚柔耦合动力学仿真模型仿真得到舰载机拦阻着舰滑行距离、机身结构应力应变和包括起落架的机械结构的动态响应结果。2.根据权利要求1所述的基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，所述的第一步具体包括：在三维建模软件CATIA环境中建立舰载机三维实体模型，并在CATIA中建立舰载机的整体结构；将CATIA中的舰载机三维实体模型保存为通用格式后导入到有限元前后处理软件并通过有限元前后处理软件Patran中；在有限元前后处理软件Patran环境中对各部件划分网格、装配并定义自由的边界约束，使机身处于一个自由的状态；然后定义有限元前后处理软件Patran与ADAMS的对接参数，包括单位的转换关系、模态阶数、应力应变信息；最后，提交有限元求解器软件Nastran进行模态分析计算，生成对应的模态中性文件。3.根据权利要求1所述的基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，所述的第二步具体包括：首先在CATIA环境中对起落架和拦阻钩模型进行简化，删除对运动学没有影响的复杂特征；然后将起落架和拦阻钩模型的各个部件保存为通用格式导出，并导入有限元前后处理软件Hypermesh；所述有限元前后处理软件Hypermesh在各个部件的重心和连接处创建硬点后将各个部件保存为通用格式。4.根据权利要求1所述的基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，所述的第四步具体包括：将第三步生成的新的模态中性文件、第二步中处理得到的起落架和拦阻钩部件导入ADAMS动力学仿真环境中，设定环境参数，刚体质量和转动惯量参数；然后在ADAMS中导入地面文件和轮胎文件创建舰载机拦阻着陆滑行跑道和轮胎；最后设定各刚体之间运动副类型并施加运动副进行装配得描述舰载机拦阻着舰的刚柔耦合动力学仿真模型。2CN109543243A权利要求书2/2页5.根据权利要求1所述的基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，第三步中所述轮胎文件中包含轮胎直径，宽度，曲率以及垂直反力随轮胎压缩量变化曲线参数。6.根据权利要求1所述的基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，第五步中所述舰载机的初始条件和边界条件包括飞机气动载荷、拦阻力、起落架缓冲力、发动机推力和拦阻钩系统缓冲力。7.根据权利要求6所述的基于ADAMS的舰载机拦阻着舰动力学仿真分析方法，其特征在于，所述飞机气动载荷为分布在每个有限单元节点上的分布力，分为气动升力、