湿滑道面飞机轮胎临界滑水速度数值仿真
采用ABAQUS建立了基于CEL算法的飞机轮胎与积水道面流固耦合分析模型,推导了轮胎接触面动水压强与道面竖向支撑力表达式,对比了飞机起飞与着陆过程中的滑行状态,提出了临界滑水速度的上下限解概念,校核了轮胎模型静态变形与动态滑水特征,研究了胎压、胎纹与水膜厚度的影响规律,分析了轮胎接地面积与动水压强分布.仿真结果表明:在76.6 kN轴载作用下,轮胎模型接地面积为0.076m2,轮胎中心竖向变形约为3.27 cm,轮胎临界滑水速度为128.5～222.4 km· h-1,与NASA轮胎滑水试验数据一致,验证了仿真模型的合理性和适用性;在胎压为1 140 kPa时,减速冲击条件下飞机轮胎临界滑水速度为163 km· h-1,小于加速冲击时的上限226 km· h-1,轮胎接地面积明显减小,道面支撑力低于机轮轴载的10％;在450～1 109 kPa胎压范围内,减速冲击时临界滑水速度下限较NASA经验公式计算结果更为保守,两者相差30～70 km· h-1;轮胎纵向沟槽排水可降低轮胎前缘动水压强峰值,增大轮胎接地面积,减速冲击时带纹轮胎临界滑水速度较光滑轮胎提高了26.9％～28.8％,增幅约为加速冲击时的2倍;当道面水膜厚度由3 mm增加至13mm时,胎压为1 140 kPa的飞机轮胎临界滑水速度上下限分别降低了85 km· h-1和43 km· h-1;在低胎压、厚水膜与减速冲击条件下,临界滑水速度下限仅为127 km· h-1,低于常见飞机进近接地速度205～250 km· h-1,因此,滑水事故风险增加.
飞机轮胎、湿滑道面、流固耦合分析模型、临界滑水速度、CEL算法、轮胎接地轮廓、动水压强
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V226.8(飞机构造与设计)
国家自然科学基金项目51508559;天津市科技计划项目14ZCZDGX00001;中央高校基本科研业务费专项资金项目3122014C013;中国民航大学省部级科研机构开放基金项目KFJJ2014JCGC07
2018-01-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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