Page 13 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 陈舒扬，等：基于直接概率积分法的舰载机起落架随机响应与可靠性分析 1943

由此可以看出，在对起落架进行设计时，需要着 1-6.
重考虑起落架缓冲器行程的限制和支柱轴向力的限 [3] 聂宏，彭一明，魏小辉，等. 舰载飞机着舰拦阻动力学研
制，它们在不同阈值下可靠度变化相对比较明显，但 究综述 [J]. 航空学报，2014，35（1）：1-12.
在实际工程中提高阈值往往会伴随着制造成本的增 NIE Hong，PENG Yiming，WEI Xiaohui，et al. Overview
of carrier-based aircraft arrested deck-landing dynamics[J].
加，因此需要结合各项因素综合考虑。

Acta Aeronautica et Astronautica Sinica， 2014， 35（ 1） ：
1-12.
5 结 论 [4] MILWITZKY B， COOK E F. Analysis of landing-gear

behavior： NACA-TR-154[R]. Washington D. C.： National
本文以二自由度非线性起落架模型为研究对 Aeronautics and Space Administration，1953.
象，建立了含 10 个随机填充参数的结构动力学模 [5] FLUGGE W. Landing-gear impact： NACA-TN-2743[R].
型，采用 DPIM 完成了对舰载机着舰环境下系统振 1952.
动 情 况 以 及 统 计 特 性 的 研 究， 其 中 包 括 采 取 基 于 [6] FLUGGE W，COALE C W. The influence of wheel spin-up
GF 差异的点选择技术对随机参数划分点域，以及选 on landing-gear impact：NACA-TN-3217[R]. 1954.
[7] 高华峰. 复杂载荷下舰载机拦阻着舰刚柔耦合动力学研究
用连续的高斯函数平滑不连续的狄拉克函数来求解
[D]. 广州：华南理工大学，2018.
PDIE；同时采用 MCS 验证了 DPIM 在起落架随机模
GAO Huafeng. Research on the rigid-flexible coupling dynam-
型上运用的准确性和可靠性，随后通过定义首次超
ics of carrier-based aircraft arrested deck-landing under
越动力可靠度分析了不同阈值下系统输出响应的可
complex loads[D]. Guangzhou： South China University of
靠度变化。主要结论如下： Technology，2018.
（1） DPIM 的±3 倍标准差包络曲线较好地包络 [8] 张江华，陈建平，刘小飞，等. 舰载机拦阻着舰起落架动
了同条件下 MCS 的动力学响应分布曲线，有效地验证了 态响应分析 [J]. 舰船科学技术，2022，44（16）：45-49.
DPIM 在 分 析 起 落 架 随 机 模 型 上 的 准 确 性 和 有 ZHANG Jianghua， CHEN Jianping， LIU Xiaofei， et al.
效性。 Dynamic response analysis on landing gear of carrier-based
（2） 比较了 DPIM 与 MCS 的动力学响应均值和 aircraft arresting[J]. Ship Science and Technology， 2022，
标准差，发现 DPIM（553 样本）下动力学响应的均值 44（16）：45-49.
[9] TERZE Z，MILAN V，HINKO W. Numerical simulation of
和标准差与 MCS（10000 样本）基本一致，进一步验
landing aircraft dynamics[J]. Strojarstvo：časopis za teoriju i
证了 DPIM 的低样本数量取值并不会影响动力学响
praksu u strojarstvu，2009，51（6）：657-665.
应的均值与标准差。
[10] 赵世春，喻天翔，王慧，等. 仿真技术在飞机起落架可靠
（3） 计算了响应峰值所在时间点的 PDF，并绘制
性分析中的应用研究 [J]. 航空工程进展，2011，2（4）：
了系统概率演化曲线以及相应的等高线，发现虽然 444-448.
动力学响应的取值较为集中，但还是存在较大响应 ZHAO Shichun，YU Tianxiang，WANG Hui，et al. Appli-
导致系统失效的可能性，且缓冲器行程在某些时刻 cation of simulation technology on reliability analysis for
的概率集中度要远远高于两项冲击载荷。 aircraft landing gear system[J]. Advances in Aeronautical
（4） 分析了不同阈值下系统动力学响应的可靠 Science and Engineering，2011，2（4）：444-448.
度变化，发现在设定的阈值下垂向轮胎力的动力可 [11] 张峰，杨旭锋，刘永寿，等. 飞机起落架缓冲器参数可靠
性灵敏度分析 [J]. 振动工程学报，2015，28（1）：67-72.
靠度非常高，不会出现失效的情况；缓冲器行程和支
ZHANG Feng，YANG Xufeng，LIU Yongshou，et al. Reli-
柱轴向力的动力可靠度都会随着阈值的降低而降
ability parameter sensitivity analysis for aircraft landing gear
低，即系统失效的可能性变大，同时缓冲器行程的动
shock absorber[J]. Journal of Vibration Engineering， 2015，
力可靠度对阈值的敏感程度要略高于支柱轴向力。
28（1）：67-72.
[12] 张莹，金峥嵘，贾万涛，等. 不平整跑道激励下飞机起落
参考文献： 架 随 机 响 应 及 可 靠 性 分析 [J]. 振 动 工 程 学 报 ， 2024，

37（3）：497-504.
[1] 杨一栋. 舰载机进场着舰规范评估 [M]. 北京：国防工业出 ZHANG Ying，JIN Zhengrong，JIA Wantao，et al. Random
版社，2006. response and reliability analysis of aircraft landing gear under
[2] 王钱生. 关于舰载机着舰下沉速度的初步研究 [J]. 飞机设 uneven runway excitation[J]. Journal of Vibration Engineer-
计，2007，27（3）：1-6. ing，2024，37（3）：497-504.
WANG Qiansheng. A preliminary research of sinking velocity [13] 魏小辉. 飞机起落架着陆动力学分析及减震技术研究 [D].
for carrier-based aircraft[J]. Aircraft Design，2007，27（3）： 南京：南京航空航天大学，2005.