救助訓(xùn)練模擬艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動(dòng)力特性研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)的救援訓(xùn)練模擬器用于在陸上實(shí)驗(yàn)室中模擬訓(xùn)練救生人員在惡劣海況條件下進(jìn)行的懸停救助任務(wù)。相對(duì)于實(shí)際訓(xùn)練，它具有安全高效，節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)，必將成為救援訓(xùn)練的重要方式之一。目前，我國救助訓(xùn)練主要還是在實(shí)際環(huán)境中的訓(xùn)練，為保證安全，還難以開展惡劣海況下的訓(xùn)練，大連海事大學(xué)根據(jù)惡劣海況下直升機(jī)懸停救助的特點(diǎn)，提出建立由天車平移系統(tǒng)、電動(dòng)六自由度平臺(tái)、機(jī)艙-絞車、模擬海上救助環(huán)境等構(gòu)成的直升機(jī)懸停救助模擬系統(tǒng)，可以代替惡劣海況下直升機(jī)懸停救

2、助的絕大部分任務(wù)。
　　本論文著重針對(duì)直升機(jī)救援訓(xùn)練模擬艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析進(jìn)行研究，根據(jù)總體要求設(shè)計(jì)出模擬艙的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行校核，通過模擬真實(shí)救援動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，尋找出極限工況并對(duì)其進(jìn)一步做有限元分析，從而確保模擬艙在運(yùn)動(dòng)中的安全性。
　　首先，現(xiàn)場(chǎng)采集直升機(jī)在救援訓(xùn)練時(shí)的位姿數(shù)據(jù)，通過反解數(shù)據(jù)等方法獲得模擬艙的運(yùn)動(dòng)位移。根據(jù)救生員訓(xùn)練大綱及實(shí)際情況提出了模擬艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與品質(zhì)要求。最終確定了模擬艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體要

3、求及參數(shù)。
　　其次，根據(jù)所提出的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)的總體要求與實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了模擬艙骨架及模擬艙地板、蒙皮、連接橫梁、絞車連接臂等附件。在滿載荷的情況下，對(duì)所設(shè)計(jì)的部件進(jìn)行了有限元分析，從而確定了模擬艙結(jié)構(gòu)的材料，保證了艙體的穩(wěn)定性與安全性。
　　最后，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析及極限工況的有限元分析。建立了動(dòng)力學(xué)仿真模型及有限元仿真模型。通過輸入直升機(jī)真實(shí)救援時(shí)動(dòng)作位姿數(shù)據(jù)，獲得了模擬艙的實(shí)時(shí)受力。在艙體受到最大受力及加速度的情