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1飛機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性

對(duì)于飛機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)而言，飛行操縱系統(tǒng)有兩種類型，即動(dòng)態(tài)操縱系統(tǒng)、靜態(tài)操縱系統(tǒng)。以靜態(tài)特操縱系統(tǒng)為例，其表現(xiàn)出桿力、啟動(dòng)以及配平和傳動(dòng)等特性；對(duì)于動(dòng)態(tài)操縱系統(tǒng)而言，其面對(duì)的是內(nèi)容是操縱指令響應(yīng)。就目前國(guó)內(nèi)飛機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)看，駕駛員對(duì)多組機(jī)構(gòu)以及管控操縱伺服作動(dòng)器，能夠進(jìn)行不可逆動(dòng)力操作。飛行操縱系統(tǒng)可分成兩個(gè)階段，其中一個(gè)階段即為駕駛桿以及腳蹬，主要是基于多組機(jī)構(gòu)以及人工感覺(jué)設(shè)備和傳動(dòng)設(shè)備的輸入點(diǎn)，構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)開(kāi)環(huán)的系統(tǒng)；就第二個(gè)階段來(lái)講，主要是操縱面、伺服作動(dòng)器，構(gòu)成的是閉環(huán)隨動(dòng)環(huán)境。基于此，飛行操縱（機(jī)械傳動(dòng)）系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意系統(tǒng)穩(wěn)定性、跟隨性和阻抗特性問(wèn)題的發(fā)生。操縱系統(tǒng)中的駕駛桿、作動(dòng)器輸入點(diǎn)以及腳蹬，是一個(gè)相對(duì)比較開(kāi)環(huán)的系統(tǒng)，一般不存在安全問(wèn)題，能夠確保其運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，知識(shí)跟隨性方面的問(wèn)題。本文研究的有限元工具，主要是ANSYS技術(shù)，其在機(jī)械工程建設(shè)過(guò)程中得到了較為廣泛的應(yīng)用，而且采用的是商業(yè)套裝分析技術(shù)，對(duì)機(jī)械與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算、分析，尤其是要分析受外部載荷影響的響應(yīng)狀況，比如應(yīng)力、位移和溫度等。通過(guò)以上分析，可準(zhǔn)確分析和判斷飛機(jī)機(jī)械系統(tǒng)外力負(fù)載作用下的瞬時(shí)狀態(tài)，對(duì)其是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。實(shí)踐中可以看到，飛機(jī)機(jī)械構(gòu)造較之于汽車、船只等更加的復(fù)雜，而且其所受到的荷載工況也呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)，而且理論分析也難以實(shí)現(xiàn)效果，因此應(yīng)當(dāng)采用數(shù)值模擬方法分析判斷。近年來(lái)，科技水平的不斷提高、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得ANSYS技術(shù)在現(xiàn)代航天領(lǐng)域中的應(yīng)用更加的深入和廣泛。從應(yīng)用效果來(lái)看，該分析技術(shù)的應(yīng)用，可降低設(shè)計(jì)成本，有效縮短設(shè)計(jì)周期，在提高設(shè)計(jì)水平方面，具有非常重要的作用。

2工程設(shè)計(jì)軟件技術(shù)研發(fā)

在飛機(jī)多元化軟式機(jī)械操縱系統(tǒng)條件下，為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)特性仿真、系統(tǒng)力學(xué)影響以及有效滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)當(dāng)立足實(shí)際，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、工程設(shè)計(jì)軟件等進(jìn)行針對(duì)性的研發(fā)。在技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，力求構(gòu)建一套高效的、具有機(jī)械操縱幾何模型和自動(dòng)化動(dòng)力學(xué)分析功能的軟件。同時(shí)，為了能夠有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)軟件的自動(dòng)化、可視化建模，強(qiáng)化動(dòng)力學(xué)數(shù)值建模功能，需在以下幾個(gè)方面做出努力。

第一個(gè)努力方向：基于c++Builder人機(jī)交互界面，接收用戶關(guān)于構(gòu)件幾何以及材料參數(shù)和相關(guān)信息，然后利用系統(tǒng)構(gòu)造算法構(gòu)建算法程序庫(kù)，對(duì)建模所需特殊點(diǎn)進(jìn)行求值，并在此基礎(chǔ)上建立完備的操縱系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。

第二個(gè)努力方向：在動(dòng)力學(xué)建模過(guò)程中，采用文本自動(dòng)剪輯軟件和技術(shù)手段，對(duì)建模宏命令進(jìn)行編寫(xiě)，并且建立可適用于ANSYS/LS.DYNA的可執(zhí)行命令流模板，在此基礎(chǔ)上形成模扳庫(kù)。當(dāng)用戶參數(shù)輸入以后，利用C++Builder技術(shù)對(duì)可執(zhí)行命令流模板剪連，從而形成較為完備、合理的分析命令流文件，最終完成系統(tǒng)構(gòu)件建模。

第三個(gè)努力方向：重新寫(xiě)入命令流執(zhí)行文件，形成可直接應(yīng)用于ANSYS/LS．DYNA的求解器計(jì)算程序，經(jīng)引擎調(diào)用以后，對(duì)ANSYS/LS．DYNA求解器進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。在此過(guò)程中，計(jì)算結(jié)果以數(shù)據(jù)或曲線形式反饋到人機(jī)交互界面。給予以上交互式程序的設(shè)計(jì)，在視窗界面上用戶通過(guò)輸入構(gòu)件的外形參數(shù)、材料參數(shù)或者受載參數(shù)，可直接獲得系統(tǒng)仿真結(jié)果。一般而言，上述系統(tǒng)中的相關(guān)構(gòu)件參數(shù)如下：扇形輪、滑輪厚度圓心以及外形尺寸參數(shù)和材料屬性參數(shù)，1、4代表扇形輪參數(shù)；2、3代表滑輪參數(shù)。駕駛桿截面積為矩形：O.02m×O.02m，輸出搖臂參數(shù)材料屬性參數(shù)與駕駛桿相同，只是位置參數(shù)不同，拉桿截面面積為0.06m2；駕駛桿、前拉桿輸出端相互連接在一起，扇形輪l上的(0，0.1，O)與后端節(jié)點(diǎn)相互連接；同時(shí)，后拉桿前端、扇形輪2上的(9，3.6，O)相互連接在一起；后端、輸出搖臂輸入點(diǎn)之間相互連接。從實(shí)踐來(lái)看，兩種拉桿的構(gòu)成材料一致，而且材料參數(shù)以及滑輪材料等也基本一致。

3結(jié)語(yǔ)

本文在學(xué)習(xí)機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)以及有限元數(shù)值仿真過(guò)程中，為了能夠有效適應(yīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的動(dòng)力學(xué)評(píng)估要求，初步設(shè)計(jì)了操縱系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件集成平臺(tái)，可滿足飛機(jī)混合式機(jī)械操縱系統(tǒng)多樣性設(shè)計(jì)目的。

作者：羅俊 單位：景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院