内襟翼运动机构多体动力学仿真分析

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1、内襟翼运动机构多体动力学仿真分析【摘要】本文在LMSVirtual.LabMotion平台上建立了飞机内襟翼运动机构多体运动学和动力学仿真分析模式，通过仿真模型的分析结果，意在说明对飞机内襟翼等大型复杂运动结构建立多体动力学仿真模型的流程及方法，为下一步进行大型复杂运动机构运动学及动力学可靠性的分析和探讨提供计算仿真模型的依据。　　【关键词】襟翼运动机构Virtual.LabMotion多体禷ρ？仿真分析　　现代飞机为了增加升力提高机动性，减小大迎角下失速速度，提高低速飞行时的升力，改善起飞和着陆性能，在机翼前、后缘上布置了增升装置。其中位于机翼后缘的襟翼

2、，通过传动装置绕其转轴作向后直线或圆弧曲线运动，以扩大机翼的面积和弯度，达到增加升力和控制阻力的目的。但由于襟翼运动形式较为复杂，其内外襟翼的运动转轴不一样，一般CAD软件无法准确的计算其传动关系，因此必须利用动力学仿真软件创建三维空间动力学仿真模型，进行仿真分析。　　1内襟翼连接关系和边界条件分析　　由于内襟翼的结构复杂性，需要在LMSVirtual.LabMotion平台上将CAD模型进行转换，使得该模型包含多个part部分，以便重新装配这些部件并进行运动学及动力学仿真。这些部件分别为：滑轮架整体、滑轨和襟翼整体、滑轮架上下各4个滚轮以及侧面沿滑轨移动

3、方向各1个滚轮。同时，为了更加合理的描述内襟翼的边界条件，增加了螺旋作动器机构，该机构由丝杠和螺旋作动筒组成。在LMSVirtual.LabMotion平台上给定各个部件的连接关系和边界条件：　　（1）机身与螺旋作动器机构1：螺旋作动器1通过一个转动副（RevoluteJoint）铰接在机身上。　　（2）螺旋作动器机构1与滑轨和襟翼的接头：将螺旋作动器机构1中的作动筒与滑轨和襟翼的接头采用一个转动副（RevoluteJoint）进行连接。在螺旋作动器机构内部，作动器通过一个旋转副（RevoluteJoint）与丝杠进行连接；丝杠与作动筒之间的连接采用转动副

4、（screm/每转。图1给出了内襟翼运动机构的部件以及连接关系。　　3仿真结果及分析　　通过应用LMSVirtual.LabMotion软件建立了考虑滑轨和滚轮之间刚性接触的内襟翼运动机构运动学和动力学分析模型。此模型中滑轨架上下8个滚轮和滑轨之间存在刚性接触力，模型中采用CAD接触进行处理。由于CAD接触模型中将几何模型划分成了X格状，求解过程将引入近似解，几何参数的设置势必会影响计算的时间和精度。为了提高计算精度和节省计算时间，在该模型中，滚轮【摘要】本文在LMSVirtual.LabMotion平台上建立了飞机内襟翼运动机构多体运动学和动力学仿真分析

5、模式，通过仿真模型的分析结果，意在说明对飞机内襟翼等大型复杂运动结构建立多体动力学仿真模型的流程及方法，为下一步进行大型复杂运动机构运动学及动力学可靠性的分析和探讨提供计算仿真模型的依据。　　【关键词】襟翼运动机构Virtual.LabMotion多体禷ρ？仿真分析　　现代飞机为了增加升力提高机动性，减小大迎角下失速速度，提高低速飞行时的升力，改善起飞和着陆性能，在机翼前、后缘上布置了增升装置。其中位于机翼后缘的襟翼，通过传动装置绕其转轴作向后直线或圆弧曲线运动，以扩大机翼的面积和弯度，达到增加升力和控制阻力的目的。但由于襟翼运动形式较为复杂，其内外襟翼的

6、运动转轴不一样，一般CAD软件无法准确的计算其传动关系，因此必须利用动力学仿真软件创建三维空间动力学仿真模型，进行仿真分析。　　1内襟翼连接关系和边界条件分析　　由于内襟翼的结构复杂性，需要在LMSVirtual.LabMotion平台上将CAD模型进行转换，使得该模型包含多个part部分，以便重新装配这些部件并进行运动学及动力学仿真。这些部件分别为：滑轮架整体、滑轨和襟翼整体、滑轮架上下各4个滚轮以及侧面沿滑轨移动方向各1个滚轮。同时，为了更加合理的描述内襟翼的边界条件，增加了螺旋作动器机构，该机构由丝杠和螺旋作动筒组成。在LMSVirtual.LabM

7、otion平台上给定各个部件的连接关系和边界条件：　　（1）机身与螺旋作动器机构1：螺旋作动器1通过一个转动副（RevoluteJoint）铰接在机身上。　　（2）螺旋作动器机构1与滑轨和襟翼的接头：将螺旋作动器机构1中的作动筒与滑轨和襟翼的接头采用一个转动副（RevoluteJoint）进行连接。在螺旋作动器机构内部，作动器通过一个旋转副（RevoluteJoint）与丝杠进行连接；丝杠与作动筒之间的连接采用转动副（screm/每转。图1给出了内襟翼运动机构的部件以及连接关系。　　3仿真结果及分析　　通过应用LMSVirtual.LabMotion软件建

8、立了考虑滑轨和滚轮之间刚性接触的内襟翼运动机构运动学和动力学分析模