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就开发与运用了起落架动态仿真与优化CAD/CAE集成软件系统SIMPACK。在研制的初步阶段，根据起落架的设计要求，由起落架的模型库滑跑、刹车、牵引、转弯等方面的动态力学数学模型，用计算机精确地模拟起落架的上述性能(以往都是大量的试验来确定研制中的起落架的性能)，然后再对一些主要部件进行最优设计。由于开发与应用了起落架现代设计技术，研制样品的费用与周期大为降低。意大利DAUTI公司70年代就已建立了起落架CAD/CAE系统，并应用于各种起落架产品研制中。
从检索到的文献来看，在起落架仿真方面的研究主要都是集中在某一个机构或部件上的。比如缓冲器的缓冲性能分析、滑落摆振分析、防滑刹车的研究，但是在起落架一体化的运动特性仿真研究中，各个分布质量所受到的力、速度、加速度的大小等等动力学特性仿真研究却涉及的很少，而这些也是起落架整体特性的关键。有的虽然在起落架一体化仿真方面做过研究，但都仅限于结构布局设计，机构运动分析。
1.3本文研究内容
本文的研究目的是通过现代CAD/CAE 技术，建立一个适用于大型飞机起落架收放运动的运动学与动力学模型和虚拟样机；并利用LMS仿真软件对其进行运动学和动力学仿真分析。
其主要内容有：
1.总结了起落架的各种结构形式及收放方式，针对A320飞机起落架的收放机构进行了功能原理和收放运动分析。
2.应用CATIA建立了A320飞机起落架的零部件的三维模型，并进行了装配，完成了该飞机起落架的数字样机模型.
3.以虚拟样机技术的相关理论和功能虚拟样机的实现过程为基础，结合多体运动学和多体动力学基本理论，运用LMS软件的Motion模块对该飞机的起落架进行了运动学仿真和动力学仿真，并针对仿真结果进行了相应分析。
4.应用CATIA建立了A320飞机全机的三维模型，结合已经建好的起落架模型，利用LMS软件实现A320飞机滑跑过程的仿真。
5.总结本文的工作，并提出进一步研究的方向。
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第二章 可收放起落架及其运动分析
2.1起落架结构形式简介
起落架的结构形式一般有以下几种：有尾部旋转支点的后二点起落架，其主要载荷位于飞机重心前面的两个主轮上；有前旋转支点的前二点起落架，其主要载荷位于飞机重心后面的两个主轮上；左右翼尖下有护翼轮的自行车式起落架，在飞机对称面内重心前后各有一副主起落架。有尾轮的后三点起落架，在螺旋桨飞机上易于配置，便于利用气动阻力使飞机着陆减速，构造简单、重量较轻，其主要缺点是飞机在地面滑跑的稳定性较差，如果操纵不当飞机容易打转[1]。此外，要求飞机三点接地着陆时，操纵比较困难。有前轮的前三点起落架，飞机纵轴线接近水平位置，驾驶员视界好，滑跑阻力小，起飞加速快。此外地面运动的方向稳定性好，滑行中即使重刹车也不容易翻转和倒立，着陆时两主轮先接地也易于操纵，其主要缺点是容易发生前轮摆振。自行车式起落架主要依靠两个主起落架承载和滑行，辅助用的护翼轮可以使飞机在停放时保持稳定。此种形式的起落架是为了解决机翼厚弦比不断减小，尺寸较大的主起落架难于收入机翼内这一困难而发展起来的，由于前面主轮承载较大，起飞离地比较困难。
起落架是飞机的起飞着陆装置，主要用于飞机的起飞、着陆、地面滑跑和地面停放。飞机在起飞滑跑、着陆接地和地面运动时会相对于地面产生不同程度的撞击，起落架应能承受并减缓这种撞击，从而减轻飞机受载。起落架还应使飞机在地面运动时具有良好的操纵性和稳定性。为了降低飞机在飞行时的阻力，起落架通常是可折叠收放的。
起落架的基本功能可归纳如下：
（1)支撑飞机机体，使之便于停放和运动。 （2)通过缓冲器吸收撞击能量。
（3)通过机轮刹车装置吸收水平方向能量。
（4)通过转弯操纵机构或者差动刹车控制飞机转弯和地面运动。 （5)减缓飞机滑跑时由于跑道不平导致的振动。 （6)为地面操纵(牵引、顶吊)提供附件。
其它功能有：通过起落架测量飞机重量与重心，对飞机装载量提供目测指示，通过折叠收放减低气动阻力，在起落架支柱上安装着陆灯，为驾驶员提供收放信号，为舱门机构提供连接凸耳等。
总之，起落架的作用是在飞机着陆运动状态时吸收着陆能量、减缓滑行振动
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以便使乘员不感到不适。
起落架减震系统可减少飞机着陆时和在跑道上滑行时机轮所承受的冲击载荷和颠簸载荷。这个系统包括起落架的缓冲器和机轮轮胎。缓冲器可以是油液的、气体的、橡皮的或弹簧的。现在广泛采用的缓冲器是油气式的，因为它能保证冲击能充分的变换成热能，而且还具有结构紧凑和使用可靠的特点。根据多年的使用经验，不论起落架是属于哪种形式，可对缓冲器提出下列要求:
（1）使作用于飞机结构组件上的载荷降低到最小值，正行程(工作行程)时要使冲击能变换成热能。
（2）在正行程终点之前达到最大值的时候，载荷要均匀平稳的增加。 （3）缓冲器的反行程的时间要短。
应当记住，缓冲器所吸收的能量积蓄成压缩介质的能量时，在卸载之后，会使缓冲器迅速地松开。在这种情况下，起落架元件承受着附加载荷，它对飞机结构是有影响的。因此为减少这些载荷，应使缓冲器所承受的大部分能量能够变换成热，且要被消散掉。
2.2起落架收放方式
飞行速度大十250km/h时的飞机在飞行中起落架要收起，这样可以大大降低飞机的迎风阻力，改善气动性能以及飞行性能。可收放起落架尽管增加了重量，使飞机的结构设计和使用复杂化了，但提高了飞行时的总效率。起落架的收放运动方式和起落架本身及其收放结构越简单，机翼、机身和起落架舱的承力型式也越简单，起落架要求的收放空间就越小，收放起落架就能得到更多的效益。 2.2.1.主起落架收放方式
当主起落架固定在机翼上时，它可以沿展向或弦向收放。
沿展向收起有以下几种方式[7][8]：
(1)机轮往机身方向运动，这种方式常用于机翼根部结构高度可以容纳机轮的情况。
(2)机轮远离机身方向运动，这种方式适合小机轮起落架。当处于收上位置时，质量外移，使飞机的机动性能变坏。这种方式的收放机构也比其他方式要复杂，因此较少使用。
(3)机轮往机身方向运动并将机轮收入机身中，这种方式多用于下单翼飞机，更适合于带小车式的主起落架的收放。
(4)机轮往机身方向运动，将机轮收入机身中并使机轮转向，这种方式用在高速薄机翼飞机上，因为机轮放不进机翼中。由于带了机轮转向机构，其结构较为复杂。沿弦向方向收起方式有两种:机轮向后运动和机轮向前运动。
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2.2.2前、后起落架收放方式
前、后起落架支柱通过机轮的向前和向后运动收入机身中，后支柱经常向后运动收入机身尾部整流罩中。在选择前起落架支柱收放方向时除了要考虑总体布局外，还必须考虑尽量减小飞机重心位置改变的要求。
2.3 A320飞机起落架分析
2.3.1 A320飞机起落架概述
空客A320起落架，该起落架为常规前三点可收放式，由一个前起落架和两个主起落架组成。起落架可起降60000次。生命周期的耐久性设计参照于FAR和JAR(不考虑损伤容限)，主起落架的检修相隔时间是20000次着陆或者10年。起落架的操控由传感器和两套独立的起落架控制单元电脑(LGCIU)电传操纵。
前起落架装有油液氮气式缓冲支柱和一对机轮。机轮为双轮连锁形式。为了改善飞机滑行时的灵活性，前起落架机轮是可操纵的。当起落架离开地面时，机轮在纠偏机构的作用下回到中立位置。每个主起落架装有油液氮气式缓冲支柱和一对机轮，其中每个机轮有一个液压刹车装置。前、主起落架的正常收放用液压系统进行，在飞行中均收到机身内。如图2-1。
图 2-1 A320飞机起落架总体布局外形
空客A320飞机飞机起落架具有如下特点： （1）常规前三点式起落架，直接作用式油气缓冲器。 （2）主起落架侧向收起，前起落架前向收起。
（3）两套起落架交互式控制单元（LGCIU）的电传操纵。 （4）具有自由放下／液压驱动应急弹下两种模式。 （5）对起落架的回收释放进行交互式使用。
（6）一套LGCIU系统失灵，另一套系统可切换控制。
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（7）在速度高于260节时通过液压来自动使起落架降压以防止变速杆卡在中性位置。
（8）利用新型探测器来代替微型开关来进行位置传感。 左右轮距：7.59m，如图2-2。
图2-2 主起落架左右轮距
前后轮距：11.04m，如图2-3。
图2-3 A320飞机前后轮距
A320飞机起落架系统包括： (1)两个主起落架和它们相应的舱门。 (2)一个前起落架和它相应的舱门。
(3)两个与起落架和它们的舱门相对应的收放系统。 (4)起落架机轮和它们相应的刹车系统。 (5)一个前起落架转向系统。 (6)一个指示和警告系统。
飞机在地面上时由起落架支撑，由减震器吸收飞机的着陆和滑行相关载荷。在飞行过程中，起落架收入飞机腹部的起落架舱内。当起落架放下或者收入的时候其相关的舱门会关上以便使飞机保持较好的气动外形。