舰载机阻拦系统动力学仿真与分析

"舰载机阻拦过程动力学仿真 - 哈尔滨工程大学学报研究论文" 舰载机在航空母舰上的降落是一个极其复杂且危险的过程，涉及到多个物理现象和动态交互。该研究主要关注舰载机的阻拦过程，通过动力学仿真和有限元分析来揭示其中的受力规律。动力学与有限元相结合的方法能够更准确地模拟实际情况，为设计和优化阻拦系统提供理论支持。 首先，研究中建立了飞机机体的六自由度运动模型，这包括沿三个正交轴的平动和绕这三个轴的转动。这种模型考虑了飞机在空间中的全方位运动状态，确保了对飞机动态行为的全面模拟。此外，还构建了尾钩的运动模型，模拟了尾钩在与阻拦索接触时的动态行为。 接着，利用有限元方法建立了阻拦索的波动模型。阻拦索在舰载机着舰时承受巨大的瞬间拉力，会产生弯曲波动。通过有限元分析，可以计算出阻拦索在不同位置的应力分布，这对于理解索的强度和耐用性至关重要。同时，也建立了阻拦索与滑轮组及尾钩作用力的模型，这些组件之间的相互作用对于理解整个阻拦系统的力学性能至关重要。 在仿真过程中，研究特别关注了阻拦过程中的关键现象，如阻拦索的弯折波动、应力传递、尾钩挂索后的摆动以及钩索滑移等。这些因素直接影响着舰载机的安全降落。此外，研究还探讨了飞机在偏心和偏航状态下的阻拦影响，这些因素在实际操作中可能因各种原因出现，必须被充分考虑以保证安全。 仿真结果验证了所建立模型的有效性和优越性，证明了动力学仿真与有限元方法的结合能够准确预测舰载机阻拦过程中的各种动态效应。这一研究成果不仅加深了对舰载机阻拦系统工作原理的理解，也为实际的系统设计和改进提供了重要的参考依据。 关键词涉及了系统仿真、动力学仿真、舰载机、阻拦系统、有限元和动力学等领域，表明这项研究是跨学科的，涵盖了机械工程、航空航天工程和计算力学等多个方面。文章的发表地址和分类号则表明它是一篇学术论文，发表在《哈尔滨工程大学学报》上，具有较高的学术价值和实践意义。 这项研究通过动力学与有限元的集成，对舰载机阻拦过程进行了深入的数值模拟，为提高舰载机安全降落的可靠性和效率提供了科学依据。