起落架磁流变减振系统的特性分析研究.docx

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起落架磁流变减振系统的特性分析研究

【摘要】大型飞机的安全研究，起落架是保障飞机起飞与降落安全的关键部件，该文根据起落架的减振系统对其进行动

力学特性分析。

由于磁流变阻尼力的出现，导致了起落架磁流变减振系统成为了非线性系统，为了研究系统特性，通过对其

非线性部分线性化，构造出起落架磁流变减振系统的动力学数学模型，分析不同阻尼比下机身位移、机身加速度、起落架位

移和起落架动载荷的频率响应，并对跑道的随机路面激励时域特性分析，这对起落架磁流变减振系统结构设计和减振系统优

化控制具有重要意义。

关键词频域响应;起落架;磁流变减振系统;时域分析

中图分类号TP13;TH703.6文献标识码Adoi:

10.3969/j.issn.1001-0548.2010.06.014

AnalysisoftheCharacteristicsofLandingGear

withMRFluidDamperSystem

HUANGQi,LIHua-lin,CHENYong,andLIJian

（SchoolofAutomationEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu611731）

AbstractLandinggearofaircraftisthekeycomponenttoensuresafetyduringtheprocessoftakeoffand

anding.Thispaperanalyzesthedynamiccharacteristicsofthelandinggearsystem.Becauseoftheinclusionof

MRfluid,thelandinggeardampersystembecomesanonlinearsystem.Inordertostudythecharacteristicsofthe

ystem,thispaperbuildsthemathematicalmodelofthelandinggeardamperbylinearizingthenonlinearsystem.

asedonthemodel,thefrequencyresponseofaircraftbodydisplacement,aircraftbodyacceleration,landinggear

isplacement,andtiredynamicloadingofthelandinggearareanalyzed.Andthetime-domainresponseofrandom

oadexcitationsisalsoanalyzed.Theseanalyseswouldbehelpfulinstructuredesigningofthelandinggearwith

MRdamperandtheadvancedcontrolofthedampersystem.

Keywordsfrequencyresponse;landinggear;MRfluiddampersystem;timedomainanalysis飞机起飞和降落时会受到地面巨大的冲击力，

为了减少路面冲击对飞机造成的不良振动，起落架

上安装了减振的装置，小型飞机用弹簧减振，大型

飞机则用液压减振器减振。

但是现在飞机安全事故

中，因起落架故障造成的事故占相当比例，因此，

急需一种新型智能减振器可调节、自适应地缓解路

面的冲击力。

近年来，磁流变减振器已经成为国内外的研究

热点[1-5]

，磁流变减振器可以根据路面作用力的大小

和飞机的运动状态，在毫秒级的时间内自适应改变

减振器参数使其性能达到最优。

目前，磁流变减振

器已经应用到了高端车上，如凯迪拉克的赛威和奥

迪的“TT”跑车等，但飞机上的应用我国还处于空白。

国内有中国民航大学、西北工业大学、重庆大

学等，对磁流变减振器进行了一些磁流体特性分析。

磁流变减振器在起落架中的推广和应用需要解决的

关键技术就是减振器的结构设计、控制策略两部分，

这两个关键技术是建立在起落架磁流变减振系统特

性分析基础上的。

因此，本文在起落架的动力学特性基础上建立

起落架磁流变减振系统的非线性数学模型，并对其

进行线性化，分析不同阻尼比下机身位移、机身加

速度、起落架位移和起落架轮子动载荷的频率响

应，并对跑道的随机路面激励时域特性进行分析，

为起落架磁流变减振系统的结构设计和优化控制

提供依据。