本文所设计的冲击试验装置是专门模拟飞机降落时轮胎对跑道涂层产生冲击的设备,通过对飞机降落过程中轮胎冲击跑道的情况进行分析,使用该设备对喷涂在金属表面或者其他材料表面的涂层进行抗冲击性能的检测。本文以航空飞机为研究目标,通过分析飞机降落的情形,研究飞机着陆时轮胎对跑道涂层的双向冲击载荷,建立降落着陆过程中轮胎与跑道之间的冲击碰撞模型。利用碰撞相关理论对模型进行推导求解,得到飞机降落着陆时轮胎对跑道涂层所产生的双向冲击载荷。将该数值作为评价指标,与轮胎加速冲击试验装置所能产生的真实冲击载荷对比,评定装置的设计是否达到要求。首先,根据需要模拟的情形以及装置安装场地的设置,对轮胎加速冲击模拟装置进行整体结构设计。通过对比目前较为先进的涂层检测冲击设备,对轮胎加速冲击模拟装置的各部分机构进行针对性的设计。利用Pro/E三维绘图软件对装置的主立柱、提升/释放结构、冲击/配重结构、轮胎加速结构等进行三维绘制,形成装置的物理模型。其次,对所设计的轮胎加速冲击模拟装置进行双向冲击载荷影响因素的理论分析,通过动量-冲量定理以及能量守恒定理推导得出各影响因素与双向冲击载荷之间的数学模型,考察配重质量、冲击高度、轮胎转速、轮胎质量等因素对装置所能产生的双向冲击载荷的影响。通过MATLAB软件对建立的数学模型进行求解,绘制出各影响因素与双向冲击载荷之间的关系曲线。再次,对轮胎加速冲击模拟装置的三维模型进行简化,利用虚拟样机技术进行刚柔耦合多体动力学仿真分析,得到装置在不同仿真参数下的双向冲击载荷仿真曲线。对仿真分析结果和理论分析结果进行对比验证,对装置设计方案的可行性,可靠性进行评估。最后,对装置进行瞬态动力学分析、模态分析、谐响应分析,得到装置的应力应变云图以及装置的固有频率,有效的避免冲击试验时共振现象的发生。同时为了保证装置在强大的冲击载荷下能够可靠的运行,对装置的关键部件进行瞬态分析,得到关键部件的应力应变云图以及位移云图,有效的保证装置所选零部件满足设计要求,满足冲击载荷要求,保证轮胎加速冲击模拟装置的可靠性,为样机的试制提供技术支持。