臺灣博碩士論文加值系統

起落架之結構安全對於直升機尤其重要，主要承受直昇機降落時數倍於全機負載，緩衝、吸收飛機結構體與地面之衝擊力，本研究將以3D電腦輔助軟體Solidworks建立模型以及有限元素軟體ANSYS Workbench進行分析，其中考慮了四種管形起落架，分別是圓形、方形、橢圓以及扁圓，利用靜態分析找出四種管形起落架最佳的腳架傾斜角度與腳架彎曲程度，接著進行靜態分析以及疲勞分析，來比較出最佳的管型起落架，最後針對此管型起落架進行最重要的掉落測試，驗證是否符合FAA垂直降落規範。
經過靜態分析與疲勞分析所得之結果發現，圓形管起落架之表現皆優於其餘管形的起落架，而最後的掉落測試也驗證了本研究圓形管起落架符合FAA垂直降落之標準。
本研究建立了滑橇式起落架垂直降落模擬分析流程，所得之結果作為直昇機以及UAV等其它使用相似類型的起落架結構後續研究者參考。

The structural safety of landing gear is especially important for helicopter. Landing gear needs to support the weight of the full loaded helicopter and lower the impact while landing. The present study built the models with Solidworks which is a three-dimensional computer-aided software and used finite element method analysis software ANSYS Workbench to analyze skid landing gear models. In the present study, there are four tubular shapes of landing gears have been considered. The present study used static analysis to find out their optimal tilt angle and bending radius of cross tube. Then, we compared all of skid landing gears to identify what kinds of skid landing gears is the best. Finally, we conducted the drop test for the skid landing gear which is the best to verify compliance with FAA vertical landing specifications.
The results of static analysis and fatigue analysis, showing the circular tube skid landing gear performance are better than the rest of skid landing gears. And the drop test result also showed circular tube skid landing gear meets FAA vertical landing standards.
The present study established complete skid landing gear simulation of vertical landing analysis process. And the results obtained provide future researchers.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 直升機起落架 3
1.3.1 起落架結構分類 3
1.3.2 直升機起落架 3
1.4 文獻回顧 4
1.5 論文架構 6
第二章 相關理論介紹 7
2.1 應力與應變 7
2.1.1 工程應力與應變 7
2.1.2 應力-應變關係圖 8
2.1.3 Von-Mises stress 9
2.2 疲勞理論 10
2.2.1 何謂疲勞 10
2.2.2 S-N曲線圖 11
2.2.3 疲勞的分類 12
2.2.4 循環應力 13
2.2.5 平均應力修正 14
2.3 有限元素法 17
2.3.1 有限元素基本理論 17
2.3.2 有限元素種類 17
2.3.3 有限元素基本步驟 19
第三章 軟體介紹 20
3.1 Ansys 20
3.2 Ansys Workbench 22
第四章 結構與分析 25
4.1 模型之建立 25
4.2 材料性質 28
4.3 建立網格 30
4.4 拘束與負載 35
4.4.1 靜態分析 35
4.4.2 動態分析 36
4.5 疲勞參數 36
4.6 分析流程 38
第五章 分析結果 41
5.1 起落架傾斜角度與曲率半徑 41
5.1.1 傾斜角度 41
5.1.2 曲率半徑 50
5.2 靜態分析結果 56
5.2.1 圓形管起落架 56
5.2.2 方形管起落架 59
5.2.3 橢圓管起落架 62
5.2.4 扁圓管起落架 65
5.2.5 結果比較 68
5.3 疲勞分析結果 71
5.3.1 圓形管起落架 71
5.3.2 方形管起落架 73
5.3.3 橢圓管起落架 75
5.3.4 扁圓管起落架 77
5.3.5 結果比較 79
5.4 動態分析結果 81
第六章 結論 83
6.1 研究結果與討論 83
6.2 未來展望 84
參考文獻 85

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