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航空母舰是一个国家综合实力的体现,它的出现大大提高了各国海军的综合作战能力。舰载战斗机是航空母舰主要的武器装备,它也使航母编队的军事作战能力覆盖到全球。为了使舰载飞机在有限长度的甲板上安全着舰,必须通过航母上的拦阻系统进行减速制动。性能良好的拦阻系统,是舰载机飞行员和甲板工作人员安全的重要保障。在拦阻系统的作用下,可以实现不同速度和质量的舰载机等距离拦停,从而大大提高了航母的综合作战能力。目前对于拦阻系统的研究,一般都把重点放在液压系统的性能分析和建模上,而对于拦阻系统进行动力学响应分析的还不是很多。论文以美国MK7.MOD3型拦阻系统为参考基础,首先探讨了舰载机的着舰程序,介绍了拦阻系统的工作原理和基本结构,研究了舰载机着舰时初次冲击下横向应力波的形成、第二次冲击下斜向应力波的传播以及拦阻索的松弛问题。然后探讨了拦阻力的变化规律,在拦阻索最大许用拉力和舰载机最大过载的同时限制下,确定了拦阻力的取值范围,并通过对拦阻索和主液压缸的受力分析,得到了拦阻力与舰载机位移的微分方程组。为了得到完整的舰载机拦阻系统数学模型,在适当选取了参考系和坐标系的基础上,建立了舰载机的刚体动力学方程和刚体运动学方程,并且给出了作用在舰载机上的几种主要载荷(空气动力、舰载机的重力、舰载机自身推力以及拦阻索的拦阻力)的求解方法。然后,在对拦阻索上任意一点运动分析的基础上,建立了绳索动力学模型,对于几个主要液压子系统(拦阻索系统、定长冲跑系统、钢索末端缓冲系统、滑轮缓冲系统)分别进行了数学建模。拦阻系统是一个刚-柔混合的多体动力学系统,为了更好地模拟绳索柔性体使仿真结果更接近真实系统,论文利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对拦阻系统进行了仿真分析。首先介绍了有限元建模的算法基础,然后根据拦阻系统的模型参数创建了系统的几何实体模型,采用自由网格划分方式对实体模型进行网格划分后就得到了有限元模型并且输出了含有模型信息的关键字文件。在后处理软件中为模型施加了主要载荷曲线,设置了舰载机的初始速度,最后利用重启动的方法进行了系统仿真研究。仿真结果表明在特定参数下,系统能够满足拦阻指标的要求,验证了仿真模型的准确性。在不同的舰载机初始参数下进行了仿真,研究了参数对系统性能的影响,此外还仿真研究了甲板滑轮缓冲装置在拦阻系统中的作用。最后,选取拦阻索和传动索之间的连接头为研究对象,分析了拦阻索的运动状态。