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操纵系统是飞行控制的核心组成部分,机械传动机构是现代中小型运输机的主操纵舵面的主要传动形式,其动力学性能良好与否直接影响着飞机的飞行以及安全性能。开展计算机辅助设计技术研究,对于提高系统设计的预测性、缩短设计研制周期、降低技术成本具有重要的工程应用价值。为了适应飞机主机械传动系统的多样性设计与动力学特性分析的目的,本文采用参数化建模技术思路,初步设计完成了飞机主机械操纵系统动力学特性仿真分析的计算机辅助设计软件集成平台,可基本满足飞机常规混合式机械操纵系统多样性设计与工程分析应用的目的。论文主要工作内容概括如下: 1、在理论上综述了弹性动力学的Hamilton变分原理及其有限元数值计算方法,并对机械传动系统动力学分析中遇到的高效计算技术、大型常微分方程组差分算法及其数值稳定性问题、接触算法理论等进行了分析与讨论: 2、深入研究了飞机常规混合式机械操纵机构中常用构件的基本特性,并对如何正确选择模拟滑轮-钢索传动机构的单元类型进行了分析论证。通过算例计算分析,验证了本文采用ANSYS软件系统的SHELL163和LINK167单元类型对建立滑轮、钢索传机构动力学模型的合理性。 3、在深入研究计算机辅助设计软件技术的基础上,本文提出了实现飞机机械传动系统动力学数值分析的参数化建模的软件设计思路,利用ANSYS/APDL语言编写了滑轮-钢索传动机构的分析命令模板库:同时应用C++Builder系统开发了人机交互式视窗界面程序,设计了机械传动机构构件的界面输入、模板库编辑与连接等数据操作程序,开发了集成传动机构的多样性可视化参数建模、系统力学仿真分析、前后置处理于一体的计算机辅助工程设计软件平台。 大型工程算例验证了本文设计分析技术思路的合理性与有效性,表明了本文开发的参数化飞机机械传系统动力学特性设计软件集成平台的技术适用性。