徐浩然，贺福强，李 赟，薛亚军

(贵州大学机械工程学院，贵阳 550025)

0 引言

起落架作为飞机上的唯一一种重要的具有承力兼操纵性的部件[1]，其在飞机起飞、着陆、滑行与停放等工作情况下扮演着至关重要的角色。起落架的系统重量通常占飞机正常起飞质量的4%～6%，占飞机结构质量的10%～15%[2]。随着CAE技术的不断发展，飞机性能的不断提高，传统的设计方法已经满足不了现在的设计需求，因此，需要运用新型的技术来解决现在所面临的一系列问题。

为了解决设计层面上遇到的问题，国内已经有许多学者在飞机的起落架结构上进行了研究。顾项颖等[3]通过对飞机起落架的地面受载状态分析，得出其实际损伤模式。王晓辉等[4]对飞机起落架的材料进行了研究，得出通过等温多向锻造工艺技术，可以显著提高超高强度不锈钢的综合力学性能的结论。刘文斌等[5]通过对飞机起落架的整体结构进行了拓扑优化，使其优化后的结构减重20%，达到了结构轻量化的目标。目前，大多数的优化起落架性能的研究在于改变其材料特性或者是对整体进行拓扑优化改变其结构两个方面，很少见到对已有结构进行拓扑与自由形状优化联合的研究例子。因此，本文针对飞机的起落架的支柱，在多种典型工况的情况下，在应力约束、位移约束等多种约束条件下，对外筒支柱进行有限元分析，通过对其进行拓扑优化后的结构进行自由曲面优化处理，达到了改善其力学性能，使其最终结构符合设计要求。……