[发明专利]一种航空机轮外载荷确定方法

说明书

本发明提供一种航空机轮外载荷确定方法，属于航空技术领域，该方法根据轮胎断面高度计算侧向载荷作用在轮胎上的附加径向力；根据径向载荷与A点作用的径向载荷、B点作用的径向载荷的关系式，以及A点处的力矩关系，计算A点作用的径向载荷和B点作用的径向载荷；根据附加径向力和A点作用的径向载荷，及B点作用的径向载荷，计算径向真实作用在A点处的力和径向真实作用在B点处的力；计算侧向真实作用在A点处的力和真实作用在B点处的力。通过受力分析获得航空机轮在径向‑侧向联合载荷作用下的载荷分配数值，将获得的载荷输入到有限元软件中计算航空刹车机轮的应力水平，提高了准确度，计算得到的最大应力与试验实测值的误差在7％以内。

技术领域

本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种航空机轮外载荷确定方法。

背景技术

飞机机轮是起落架系统的一个重要部件。它除了承受着陆冲击载荷外，还承受地面滑行和地面操纵时的各种载荷以及轮胎充气压力的作用。这些来自地面的三个方向的载荷以不同的方式都通过机轮传到起落架上，因此通常认为机轮受载情况应与起落架受载相一致的，可以利用有关起落架的地面载荷规范内容来确定机轮的载荷。径向-侧向联合载荷是机轮主要承受的载荷之一，这种情况通常出现在飞机侧偏着陆和地面转弯状态。机轮在这种载荷作用下，机轮腹板内缘、毂部轴承支座处将产生很大的应力。这是机轮设计时应考虑的一种载荷状态。

相关技术中，确定径向-侧向联合载荷的方法仅考虑到了载荷的作用点位于轮胎中心线这个因素，没有考虑到侧向载荷会产生径向附加力矩，而侧向载荷的存在会导致载荷的作用点偏离轮胎中心线位置；因此，其得到的结果与实际存在的差异较大。

发明内容

为了解决现有技术中确定径向-侧向联合载荷的方法仅考虑到载荷的作用点位于轮胎中心线，导致得到的结果与实际存在的差异较大的问题，本发明提出一种航空机轮外载荷确定方法，所述技术方案如下：

一种航空机轮外载荷确定方法，包括：

步骤1、计算轮胎受载压缩后的轮胎断面高度；

步骤2、根据轮胎断面高度计算侧向载荷作用在轮胎上的附加径向力；

步骤3、确定径向载荷与A点作用的径向载荷、B点作用的径向载荷的关系式；

步骤4、确定A点处的力矩关系；

步骤5、根据步骤3得到的径向载荷与A点作用的径向载荷、B点作用的径向载荷的关系式，以及步骤4得到的A点处的力矩关系，计算A点作用的径向载荷和B点作用的径向载荷；

步骤6、根据步骤2计算的附加径向力和步骤5计算的A点作用的径向载荷，及B点作用的径向载荷，计算径向真实作用在A点处的力和径向真实作用在B点处的力；

步骤7、计算侧向真实作用在A点处的力和真实作用在B点处的力。

其中，步骤1中，按照轮胎断面高度计算公式，根据轮胎外径D、轮辋结合径d和轮胎压缩量f，计算轮胎受载压缩后的轮胎断面高度h；

轮胎断面高度计算公式为：

其中，步骤2中，按照附加径向力计算公式，根据轮胎断面高度h、侧向载荷F_z和轮胎着合宽C，计算侧向载荷F_z作用在轮胎上的附加径向力F_y0，

附加径向力计算公式为：

其中，径向载荷F_y与A点作用的径向载荷F_y1、B点作用的径向载荷F_y2的关系式为：

F_y＝F_y1+F_y2。