Page 304 - 《振动工程学报》2026年第5期
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1508                               振     动     工     程     学     报                     第 39 卷

              身相连，如图      1  所示。舱门在打开时会滑进武器舱                    机构的改进设计提供依据。王铭鹤                 [14]  提出了一种包
              内，从而最大程度地减小暴露在外部的面积，降低了                           括刚性大舱门、预变形小舱门等部件的嵌入式弹舱
              结构失效的风险。但是这种改进后的单舱门机构占                            构型，确定了舱门机构的主要尺寸参数，改进了小舱
              用空间大，且仍然存在舱内气密性不佳等问题。                             门的结构设计方案，并对机构的开闭速度和大舱门
                                                                结构进行了优化，实现了舱门机构的闭环设计，为飞
                                                                行器可展机构的设计提供了思路。徐锦锦等                     [15]  基于
                         打开                   关闭
                                                                刚柔耦合动力学方法，采用流固耦合数值模拟技术
                                                                对起落架舱门联动机构开展多工况动态响应分析，

                                                                揭示了气动载荷谱中压力脉动分量与舱门密封面变
                         图 1 滑动门机构开闭示意图         [4]
                                                                形量的强耦合关系，表明气动载荷会对舱门的变形
               Fig. 1 Sliding door mechanism opening and closing diagram [4]

                                                                产生影响，为气动弹性约束下的舱门密封优化提供
                  在嵌入式弹舱舱门的设计与研制阶段，必须综
                                                                了思路。曹岚等        [16]  针对舱门扭力杆结构，提出有限
              合考虑其动力学特性、结构刚度、强度以及密封性等
                                                                元分析和多体动力学理论结合的疲劳寿命预测方
              因素。这些因素交互影响，使得弹舱舱门的设计成为
                                                                法，并结合试验数据验证了其有效性。YARRAKULA
              现代战斗机研发过程中的一个关键难点和技术瓶颈。
                                                                等 [17]  针对大型空间可展开天线进行了刚柔耦合分
                  当前，在嵌入式弹舱系统的工程开发中，普遍采
                                                                析，分析了铰链、驱动机构等刚性部件与天线桁架、
              用以下技术路线：首先通过             CATIA  三维设计平台构
                                                                反射网等柔性部件的弹性振动之间的相互耦合作
              建 舱 门 机 构 的 参 数 化 数 字 样 机， 开 展 运 动 学 验 证
                                                                用，预测了天线展开的路径、时间历程以及展开到
              工作，重点评估舱门展开角度包络线、驱动机构运
                                                                位时的冲击和残余振动。
              动 轨 迹 等 关 键 运 动 特 性 参 数 的 合 理 性； 继 而 采 用
                                                                    当前军用飞行器嵌入式弹舱研发面临多物理场
              ADAMS  或  LMS  等多体动力学专用软件，建立嵌入
                                                                耦合设计挑战，包括复杂气动载荷谱作用下舱门高
              式弹舱舱门的虚拟样机模型，系统评估舱门系统在
                                                                精度运动控制难题，以及结构柔性引起的运动轨迹
              复杂气动载荷工况下的动态响应特性，特别是气动
                                                                偏移与动态载荷传递特性改变等，需要同时考虑部
              压力对舱门启闭时的影响 。史爱明等                   [6]  通过分析
                                      [5]
                                                                件大范围运动和构件本身变形的相互耦合作用                      [18-19] 。
              嵌入式弹舱单开舱门时的流场，得出了嵌入式弹舱在
                                                                本文基于刚柔耦合动力学原理，提出一种融合气动
              不同开启角度下的载荷分布规律。贾锦等                    [7]  分析了
                                                                载荷精准验证与结构柔性精确表征的集成仿真方
              转轴驱动式嵌入式弹舱舱门的驱动系统原理，并且
                                                                法，其主要工作体现在以下方面：充分考虑了气动载
              建立了三维仿真模型及相关的优化数学模型。王悦
                                                                荷与动力学系统的耦合计算，基于                1︰13.75  的舱门缩
              等 [8]  通过刚柔耦合技术对航天飞行器舱门单侧展收
                                                                比模型、马赫数        0.8  的风洞试验数据，验证了         CFD  气
              机 构 故 障 工 况进 行 分 析 ， 研 究 了 舱 门 中 心 锁 紧 机
                                                                动载荷仿真数据与风洞试验数据的误差在                     5%  以内，
              构 捕 获 域 的 变 化 情 况 。 陈 晏 等    [9]  结 合  LMS Virtual.
                                                                相比纯刚柔耦合模型，本文模型可以更准确地仿真
              Lab  和  ANSYS  软件，并进行二次开发，实现了刚柔耦
                                                                嵌入式弹舱运动过程中气动载荷对舱门及内部连接
              合机器人系统的仿真分析。周成等                [10]  利用有限元分
                                                                机构的影响；进而集成           LMS Virtual.Lab  多体动力学
              析软件    ABAQUS  生成柔性体，再结合          ADAMS   对某
                                                                仿真环境与      HyperMesh  有限元建模平台，构建嵌入
              轻型牵引火炮全炮进行刚柔耦合动力学分析。邓宇
                                                                式弹舱系统的多体系统动力学模型；利用有限元模
              雯 [11]  基于  LMS Virtual.Lab  多体动力学仿真平台，构
                                                                拟工具    Nastran  对舱门机构及连接处接头机构进行
              建了舱门展收机构刚柔耦合动力学模型，重点对旋
                                                                柔性化模态求解，并将模态信息通过数据接口传递
              转作动器外壳摇臂及舱门连接件等传力路径上的关
                                                                至  LMS Virtual.Lab  平台，建立考虑结构动态变形的
              键部件开展耦合仿真，获取其作动过程中的模态振
                                                                刚 柔 耦 合 虚 拟 样 机； 提 出      HyperMesh-Nastran-LMS
              型特征及动态应力分布云图。通过参数化灵敏度分
              析，量化各部件动态特性对机构运动精度的影响，确                           Virtual.Lab 联动框架，实现气动载荷与刚柔耦合的精
                                                                准动态耦合，基于         Craig-Bampton 模态综合法优化选
              定机构动力学性能的敏感元件，进而建立以模态刚
              度提升为目标的优化设计框架。梁力等                  [12]  采用刚柔     择 30 阶模态，覆盖超声速下舱门关键振动能量。

              耦合动力学仿真的复合材料结构优化方法，优化了
                                                                1    刚  柔  耦  合  动  力  学  方  程
              复合材料起落架舱门的设计，实现了起落架舱门全

              运动行程内的最优设计。吴扬等              [13]  采用  NX Simcenter
                                                                1.1    刚体多体动力学方程
              3D  软件建立舱门刚柔耦合动力学模型，对舱门薄弱
              部位进行仿真分析、刚度计算与强度校核，为舱门                                基于拉格朗日待定乘子法，刚体多体系统的动
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