设计仿真 | Adams Aircraft起落架功能简述
背 景
飞行器在起飞与着陆过程中，经常通过起落架实现与地面的相互作用，需要考虑滑跑、落震、收放等起落架典型分析工况，当然，也需要关注前轮摆振、换场转向等特殊分析工况。所有这些分析工况，都涉及到起落架的多体动力学分析应用，需要将每个细节设计到合乎要求的状态，尤其是动态过程中的一些典型动态行为，需要符合设计要求，比如落震时功量图上的每个细节是否合乎要求；滑跑时前轮是否产生摆振以及与跑道的耦合动力学状态是否合理；收放时是否能按要求收起和放下，能否最优化起落架存储空间以及收放可靠性是否达标等。
图1：整机Adams模型
概述
利用Adams可以帮助工程师快速进行整机和起落架功能样机的建立与测试工作，从而在飞机设计阶段节省时间，降低成本与风险，提升设计的品质。
作为专业的整机与起落架仿真工具，Aircraft可完成新型飞行器完整的、参数化的仿真模型建立工作，方便地定义起落架的布局，轮轴的排列，吸能装置，以及其他关键性能。另外，团队成员在其工作站上就可以完成一系列的仿真分析，如运动学，静力学，动力学等，从而确定飞行器的升力，稳定性，载荷情况，乘员舒适性等，并且试验测量数据可立刻用于分析及对试验装置进行快速修改。这其中最关键的一环就是所有的一切都可先在计算机上进行，完成起落架性能的提升与优化，并且在进行物理试验甚至在真实样机生产之前完成。
图2：Adams/Aircraft界面
图3：基于Adams/Aircraft建立的整机模型
功能介绍
Adams起落架功能是进行飞机仿真的工程设计环境。
基于子系统的架构将复杂任务分开并提供直观的用户界面；
基于模板构建器可以快速高效地完成新设计的模型创建；
基于数据库确保各总成的标准化并方便数据管理；
基于系统的方法帮助工程师理解各独立总成和子系统的相关性对飞机行为的影响；
提供了许多专业模块如有限元，液压，控制系统及其他学科功能（Adams内部建模实现）；
利用仿真菜单可进行不同类型的仿真，完成飞机模型的虚拟测试；
绘图环境提供了方便的方式查看结果，对其任何细节进行把握。
优点介绍
使用Adams可以在最短的时间内基于最小的成本完成设计决策：
降低风险，可在创建费用高昂的样机之前对众多的设计变量进行分析；
提升竞争能力，能够选择优化的设计方案及提升技术升级速度；
节省时间，将真实试验转为虚拟试验快速达到认证标准；
节省费用，降低样机数量；
虚拟测试
Adams可以模拟真实的测试情况，通常这些测试验证是需要在昂贵的硬件环境中才能进行的。虚拟的测试分类如下：
全机测试
地面测试：
✔地面姿态
✔装载器上发射前的姿态
✔动态后翻
滑行测试：
✔动态滑行
✔摆振
✔转向
✔刹车
✔一般驾驶操控
着陆测试 ：
✔一般着陆
✔一般驾驶的操控
飞行中测试：
✔起落架收回
✔起落架放下
✔一般操控
起落架测试
稳定轴载荷
起落架收放
落震
轮轴测试
单轮胎测试
这些虚拟的测试与设计人员在实际状况测试中使用相同的设置，所以设计人员可以像在旧金山或俄罗斯的测试跑道上进行滑行测试一样。起落架可以连接至落震测试平台，用不同的轮胎充气压力、不同的测量计来操作不同的落震测试，且可在不同的下降质量与不同冲击角度的组合下进行测试。
摆振案例
图4：摆振模型仿真某帧动画截图
图5：轮胎侧向力和航向速度
图6：轮胎侧向力局部放大
声明：以上文章来源于海克斯康工业软件，版权归原作者所有。
