[发明专利]一种飞机舱门机构载荷计算方法

权利要求书

1.一种飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于包含以下内容：1)根据舱门机构的载荷传递路径，将构成舱门的零件划分为承力零件和非承力零件，建立舱门机构承力零件的刚体动力学模型；2)建立承力零件的有限元模型并生成承力零件的柔性体模态中性文件；3)用承力零件的柔性体模态中性文件替代刚体动力学模型中的承力零件，建立刚柔耦合动力学模型；4)对刚柔耦合动力学模型施加边界条件、驱动及载荷工况，进行舱门运动过程仿真，得到舱门在运动过程中机构载荷的时间历程数据；5)在刚柔耦合动力学模型中设置卡阻点，施加手柄力，进行卡阻状态的刚柔耦合动力学分析，得到卡阻状态的机构载荷；6)对步骤4)和步骤5)得到的机构载荷进行评估，判断是否满足舱门设计要求以及是否需要对舱门的布置方案进行优化更改；7)根据机构载荷对承力零件进行强度评估，如果承力零件强度不满足舱门的设计要求，则需要对承力零件进行适当的结构优化。

2.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，将舱门机构中传递机构载荷的零件定义为承力零件，通过ADAMS软件，建立舱门机构承力零件的刚体动力学模型。

3.如权利要求2所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，舱门机构中传递机构载荷的零件包括舱门解锁涉及的手柄机构、顺序控制机构、增压预防机构、锁机构；舱门解闩提升涉及的手柄机构、提升机构、闩机构、铰链机构和导向槽；舱门打开涉及的扶手机构、铰链机构、阵风锁机构、平衡缓冲系统。

4.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，通过NASTRAN软件，建立舱门机构承力零件的有限元模型并生成承力零件的柔性体模态中性文件。

5.如权利要求4所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，在承力零件连接位置必须设置界面连接点，该界面连接点是包含六个自由度的节点，界面连接点采用RBE2单元与承力零件有限元模型节点连接。

6.如权利要求4所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，所述的采用NASTRAN软件生成的模态中性文件中包含了柔性体的质量、频率和振动模态等信息。

7.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，步骤4)中对刚柔耦合动力学模型施加舱门的载荷工况时，将密封带摩擦力、风载以集中力的形式施加在舱门的几何中心。

8.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，步骤4)中在进行舱门运动过程仿真时，分别在内手柄转轴和扶手转轴上施加旋转驱动模拟舱门的整个运动过程。

9.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，步骤5)中对舱门在卡阻状态的机构载荷进行计算，在所有可能出现卡阻的位置设置卡阻点，机构的卡阻通过在卡阻点施加位移运动副的方式来实现。

10.如权利要求9所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，所述的卡阻位置包括蒙皮卡阻、导向轮卡阻和闩滚轮卡阻。

11.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，步骤5)中采用刚柔耦合动力学模型进行提升阶段机构卡阻计算，为了使加载过程平稳，减少振荡，采用函数step(time,0,0,x,y)实现手柄力从0开始逐步增加，其中x为加载时间，y为施加的最大载荷。

12.如权利要求1所述的飞机舱门机构载荷计算方法，其特征在于，对舱门机构卡阻状态的机构载荷进行评估，包含下面两个内容：

1)正常开关门时的手柄力F_hand≤225N；

2)卡阻状态的机构载荷F_jam≤25000N；

其中，

F_hand为正常开关门时的手柄力；

F_jam为卡阻状态的机构载荷。