直升機降落時甲板輪印載荷動力放大效應研究

唐來鵬，劉 俊

（1.海洋工程國家重點實驗室上海交通大學，上海200240；2.高新船舶與深海開發裝備協同創新中心船海協創中心，上海200240）

1 引言

隨著海洋開采的不斷深入，海洋平臺由近海逐漸走向深海，直升機海洋平臺人員物資輸送、救援也是一個日益受到關注的話題。直升機輪胎作為直升機的重要部件之一，在降落時對直升機甲板直接產生復雜時變且分布不均勻的沖擊輪印載荷。針對直升機甲板的設計，國內外船級社直升機甲板設計時，將沖擊載荷考慮為作用于固定面積準靜態載荷[1]，以動載系數計入動力效應。飛機降落是一個動態過程，沖擊輪印載荷受輪胎胎壓、負載情況、降落速度、降落位置等因素影響，明確輪印載荷對甲板結構的設計非常重要。

飛機輪胎是由橡膠、簾線、簾布、鋼絲圈等各種復雜材料組成的結構體，在充氣狀態下，降落時輪胎與直升機甲板直接的沖擊碰撞過程復雜，涉及到輪胎大變形帶來的幾何非線性、輪胎橡膠材料帶來的材料非線性以及接觸非線性。不少學者討論了輪胎不同簡化建模方式，采用不同程度的簡化形式進行有限元建模[2-6]，研究了輪胎與剛性地面的碰撞過程中接觸力的大小及分布等[7-11]。總的來講，國內外對于飛機降落時的輪載研究大多處于靜力學范疇，利用靜態接地壓力法研究接地載荷特性及分布[11]，少部分動態研究碰撞對象多是剛性地面[5]，不能較好地還原直升機在甲板不同位置降落碰撞的真實場景。……