طراحي بهينه جاذب شوك MR براي ارابه فرود هواپيما

Optimum design of MR oleopneumatic shock absorber for airplane landing gear

در پژوهش حاضر به طراحي بهينه يك جاذب شوك نيمه فعال مجهز به شير MR به منظور كاربرد در ارابه فرود اصلي هواپيما پرداخته مي‌شود. در فاز اول اين طراحي، ابتدا در حالت غير فعال بودن جاذب و بر مبناي معيار طراحي نمودار نيرو - جابجايي و در نظر گرفتن يك مقدار بيشينه فشار گاز، ابعاد سيلندر اصلي، سيلندر پيستون، عرض اوريفيس، شعاع و طول شير مشخص مي‌گردند. در ادامه و در فاز دوم طراحي، با استفاده از اطلاعات به دست آمده در فاز اول و بر مبناي معيارهاي عملكردي شير MR و اصل عدم اشباع مغناطيسي شير در استفاده حداكثري از ظرفيت كاري سيال MR، طراحي بهينه شير MR در حجم ثابت شير و حالت فعال بودن جاذب شوك صورت مي‌پذيرد. در مسير طراحي اثر پارامترهاي هندسي بر روي نيروي جاذب شوك نيز مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده مي‌شود كه عرض اوريفيس مؤثرترين و حساس‌ترين پارامتر هندسي در اين رابطه مي‌باشد. طراحي بهينه جاذب شوك MR ارابه فرود اصلي هواپيما بر اساس معيارهاي عملكردي شير MR و همچنين بررسي اثر پارامترهاي هندسي شير MR بر روي نيروهاي جاذب شوك و خواص مغناطيسي شير از جمله نوآوري‌هاي پژوهش حاضر مي‌باشد. با توجه به اهميت و كاربرد جاذب شوك MR، نتايج و دست‌آوردهاي پژوهش حاضر مي‌تواند علاوه بر مورد خاص مورد مطالعه يعني ارابه فرود هواپيما، در ساير صنايع نيز مورد استفاده قرار گيرد.

In the present study, optimum design of a semi-active oleopneumatic shock absorber equipped with MR valve in order to use in the airplane main landing gear will be discussed. In the first phase of design, based on the force-displacement diagram design criterion and considering a maximum value of gas pressure, dimensions of the main cylinder, piston cylinder, orifice width, valve radius, and length are determined in the passive state of shock absorber. In the following and in the second phase of design, by the use of obtained information from the first phase, and according to performance criteria of MR valve and the principle of using the maximum working capacity of MR fluid without magnetic saturation of MR valve, the optimum design of MR valve in the constant volume and the active state of shock absorber will be done. In the design procedure, the effect of geometric parameters on shock absorber force is also examined and will be shown that orifice width is the most effective and sensitive geometric parameter in this regard. Optimum design of airplane main landing gear MR shock absorber based on performance criteria of MR valve and investigating the effect of MR valve parameters on shock absorber forces and magnetic properties of valve are the novelties of this research. Due to the importance and the application of MR shock absorber, the results and the achievements of the present study can be used in other industries, in addition to the airplane landing gear as a specific case study.