Jump to ContentJump to Main Navigation
Show Summary Details

Archive of Mechanical Engineering

The Journal of Committee on Machine Building of Polish Academy of Sciences

4 Issues per year


SCImago Journal Rank (SJR) 2015: 0.178
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2015: 0.453
Impact per Publication (IPP) 2015: 0.314

Open Access
Online
ISSN
2300-1895
See all formats and pricing




Drop Test Simulation for An Aircraft Landing Gear Via Multi-Body Approach

Zastosowanie Metody Układów Wieloczłonowych do Symulacji Wypuszczania Podwozia W Samolocie

Romeo Di Leo
  • Department of Industrial Engineering – Aerospace section, University of Naples Fed-erico II, Naples – Italy
  • :
/ Angelo De Fenza
  • Department of Industrial Engineering – Aerospace section, University of Naples Fed-erico II, Naples – Italy
/ Marco Barile
  • Department of Industrial Engineering – Aerospace section, University of Naples Fed-erico II, Naples – Italy
/ Leonardo Lecce
  • Department of Industrial Engineering – Aerospace section, University of Naples Fed-erico II, Naples – Italy
Published Online: 2014-08-15 | DOI: https://doi.org/10.2478/meceng-2014-0017

Abstract

This work deals with the effectiveness of a multi-body approach for the study of the dynamic behavior of a fixed landing gear, especially the research project concerns the drop tests of the AP.68 TP-300 aircraft. First, the Digital Mock-up of the of landing gear system in a C.A.D. software has been created, then the experimental structural stiffness of the leaf spring has been validated using the FEM tools MSC. Patran/Nastran. Finally, the entire model has been imported in MSC.ADAMS environment and, according to the certifying regulations, several multi-body simulations have been performed varying the heights of fall and the weights of the system. The results have shown a good correlation between numerical and experimental tests, thus demonstrating the potential of a multi-body approach. Future development of the present activity will probably be an application of the methodology, herein validated, to other cases for a more extensive validation of its predictive power and development of virtual certification procedures.

Praca dotyczy efektywności analizy dynamicznej stałego podwozia samolotu wykonanej przy pomocy oprogramowania dla układu wieloczłonowego. Przedstawiono dowód zgodności między symulacjĄ numerycznĄ a wynikami eksperymentalnych testów spadowych dla samolotu AP.68 TP-300.

Po wykonaniu makiet cyfrowych głównych części składowych podwozia w oprogramowaniu C.A.D. 3D, importowano je do środowiska ADAMS i zmontowano wirtualnie by odtworzyć rzeczywiste więzy. W środowisku ADAMS zrealizowano takŻe model obiektu testowego.

Kadłub samolotu i podstawowe części podwozia zostały zamodelowane jako ciało sztywne. Jedynie resor piórowy i opona były symulowane jako ciała elastyczne. W symulacji wykorzystano model opony ze środowiska ADAMS dodajĄc informację o podłoŻu z pliku danych drogowych. Opracowano symulacje majĄce odtworzyć przebieg doświadczalnego testu spadowego, scharakteryzowany przez określonĄ masę i wysokość spadku. Wyniki wykazały dobrĄ korelację między symulacjĄ cyfrowĄ i testem doświadczalnym, co stanowi wstępny dowód moŻliwości przyszłej redukcji kosztów dzięki wirtualnej certyfikacji nowych opracowań podwozi samolotowych.

Przyszły rozwój prowadzonych obecnie badań będzie prawdopodobnie iść w kierunku zastosowania tej metodologii do innych przypadków, co pozwoli na szerszĄ walidację mocy predykcyjnej metody. Będzie takŻe opracowana wirtualna procedura certyfikacji.

Key words:: landing gear; drop test; multi-body; leaf spring; ADAMS

References

  • [1] 14 Code of Federal Regulation Part 23.725 Amdt. 6

  • [2] 14 Code of Federal Regulation Part 23.727 Amdt. 6

  • [3] Krüger W.R. et al.: Aircraft Landing Gear Dynamics: Simulation and Control. Vehicle System Dynamics, 28, 1997, pp. 257-289.

  • [4] Doyle G.A.: A Review of Computer Simulations for Aircraft-surface Dynamics. Journal of Aircraft, 23 (4), 1986. [Crossref]

  • [5] Catt T., Cowling D., and Shepherd A.: Active Landing Gear Control for Improved Ride Quality during Ground Roll. Smart Structures for Aircraft and Spacecraft (AGARD CP 531). Stirling Dynamics Ltd., Bristol, 1993.

  • [6] Bakker E., Nyborg L., Pacejka H.B.: A New Tyre Model With an Application in Vehicle Dynamics Studies. SAE 890087, 1998.

  • [7] Hitch H.P.Y.: Aircraft Ground Dynamics. Vehicle System Dynamics. 10, 1981, pp. 319-332.

  • [8] Krüger W.R. et al.: Aircraft Landing Gear Dynamics: Simulation and Control. Vehicle System Dynamics, 28, 1997, pp. 257-289.

  • [9] Pritchard J.: An Overview of Landing Gear Dynamics. NASA Langley R. C.,/TM-1999-209143, ARL-TR-1976, May 1999.

  • [10] Schlippe B. V., Dietrich R.: Das Flattern des pneumatischen Rades. Lilienthal Gesellschaft für Luftfahrtforschung, 1941.

  • [11] Pacejka H.B.: Tire Models for Vehicle Dynamics Analysis. In: 1st International Colloquium on Tire Models for Vehicle Dynamics Analysis. Swets & Zeitlinger, 1991.

  • [12] Bakker E., Nyborg L., Pacejka H.B.: A New Tyre Model With an Application in Vehicle Dynamics Studies. SAE 890087, 1989.

  • [13] Pacejka H.B., and Besselink I.J.M.: Magic Formula Tyre Model with Transient Proper-ties, Vehicle System Dynamics Supplement 27, 1997, pp. 234-249.

  • [14] Rook T., Kumar S.: Dynamic Aircraft Landing Gear Simulation Using Flexible Multibody Dynamics Methods in Adams to Guide Component Design and Testing. ADAMS User Conference, June 2010.

  • [15] Giordano V., Pascale L.: Partenavia AP68 - Consuntivo Prove di Caduta: Carrello Principale. Ufficio Tecnico Vulcanair S.p.a.

  • [16] Giordano V., Pascale L.: Partenavia AP68 - Preventivo Prove di Caduta: Carrello Principale. Ufficio Tecnico Vulcanair S.p.a.

  • [17] Concilio R., Verde G.: Studio teorico sperimentale sul comportamento dinamico del carrello a balestra di un velivolo biturbina dell'aviazione generale. Tesi di Laurea Universita` di Napoli Federico II a.a. 1981/82.

  • [18] Brach Raymond M., Brach R. Matthew: Tire Models for Vehicle Dynamic Simulation and Accident Reconstruction, AE Technical Paper 2009-01-0102, 2009, doi:10.4271/2009-01-0102.

  • [19] Pacejka Hans: Tire and vehicle Dynamics, SAE, Warendale, PA, 2002.

  • [20] Tonuk E., Unlusoy Y. S.: Prediction of automobile tire cornering force characteristics by finite element modeling and analysis, Computers and Structures, 79, 2001, pp 1219-1232.

  • [21] Gafvert M., Svedenius J.: Construction of Novel Semi-Empirical Tire Models for Combined Braking and Cornering, Lund Institute of Technology, Sweden 2003, ISSN 0280-5316.

  • [22] Msc Software ADAMS/ Tire Guide. www.mscsoftware.com

  • [23] Di Leo R., De Fenza A., Barile M., Moccia D., Lecce L.: “Multi-body approach to the simulation of particular drop test for an aircraft landing gear”, Proceedings of the ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, pp. 23-33, 2013.


Published Online: 2014-08-15


Citation Information: Archive of Mechanical Engineering. Volume 61, Issue 2, Pages 287–304, ISSN (Online) 2300-1895, DOI: https://doi.org/10.2478/meceng-2014-0017, August 2014

© 2014 Romeo Di Leo et. al.. This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License. (CC BY-NC-ND 3.0)

Comments (0)

Please log in or register to comment.