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三维机织复合材料板簧式起落架结构设计及其有限元分析

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为实现直升机板簧式起落架减重和提高层间剪切性能,采用碳纤维三维机织结构整体制备复合材料起落架.针对起落架的设计要求,通过受力分析和理论计算,建立了板簧式起落架的三维力学分析模型;通过材料实验和理论计算,获得了有限元计算所需的材料工程常数;结合最大应力-应变准则,采用有限元方法对板簧进行准静态加载模拟,确定了板簧的截面和轴线几何形状,以及变截面增厚部位的长度值与厚度值.结果表明:基于斜纹2.5维机织复合材料结构,截面宽度为120mm,厚度为24mm的弓式圆弧形、矩形截面板簧在满足挠度的同时其应变小于材料许用应变值;基于优选截面,增厚长度为760mm,增厚厚度为36mm时,复合材料起落架不仅能较好满足挠度、强度等设计要求,而且在同类型航空用4340钢制成的板簧结构件基础上质量减少约30％.
Structural design and finite element analysis of landing gear with leaf spring made of 3-D woven composite

王翔华、成玲、张一帆、彭海锋、黄志文、刘晓志

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天津工业大学 纺织科学与工程学院,天津 300387

中国直升机设计研究所,江西 景德镇 333001

三维机织复合材料 板簧式起落架 结构力学 碳纤维

天津市高等学校创新团队培养计划项目天津市科技计划项目

TD13-504318ZXJMTG00190

2020

纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
年,卷(期)：2020.41(3)
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