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振
动
与
冲
击
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． ５ ２ ０ １ ５
第３ ４ 卷第 ５ 期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲ ＡＴ Ｉ ＯＮ ＡＮＤ Ｓ ＨＯＣＫ
拦 阻 索 冲 击 的 多 体 动 力学 仿 真 研 究
沈文厚 ，赵治华 ，任革学 ，王 宁羽
（ １ ． 清华大学 航天航空学 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ４； ２ ．海军航空兵学 院 ， 辽宁 葫芦 岛 １ ２ ５ ０ ０ １ ）
峰值 。拦 阻系统 中的钢索用 轻质材料代替 ， 亦能降低索 内应 力峰值 。此外 ， 建 立的全 尺寸舰载机拦 阻系统 多体动力 学模
型为系统的设计与优化 提供 了一种计算手段 。
关键词 ：拦阻索 ； 多体动力学 ； 冲击 ； 应 力波
中 图 分 类 号 ：０ ３ 文 献 标 志码 ：Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ４ ６ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｊ Ｖ Ｓ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ １ ３
（ １ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ Ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒａ ｆ ｍｅ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｂ ｏ ｄ ｙ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ． Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｂｏ ｄ ｙ ｄ ｙ ｎａ ｍｉ ｃ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ａ ｒ ｒ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｂ ｕｉ ｌ ｔ ．Ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｐｅ ａ ｋ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｒ ｅ ｌｅ ｆ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
摘 要 ：舰载机着舰时， 尾钩冲击拦阻索导致索内应力动态向甲板两端传播。为研究拦阻索应力波传播规律及峰
值决定 因素 ， 本文在 多体 动力学框架下 ， 发展 了基 于绝对节 点坐标法的具有接触碰撞 功能的大位移索单元 ， 在此基础 上建
立 了包含 缓冲装置 的拦阻 系统多 体动力学模型 ， 仿真揭示 了拦 阻索受 冲击 后应力 波在传播 过程 中， 分别 在 甲板两侧 的导 向轮 和尾 钩处 ， 因横 波的反射与叠加均造成 了应 力尖峰 ， 而 滑轮缓 冲装 置与钢 索末端缓 冲装置 均能有效 的降低索 内应 力