基于振動(dòng)頻率感知的飛機(jī)跑道承載能力研究
發(fā)布時(shí)間:2024-06-02 13:44
飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上起飛、著陸和滑行的過程中,不可避免的會(huì)對(duì)跑道結(jié)構(gòu)造成沖擊,長(zhǎng)期以往,跑道的結(jié)構(gòu)性能將會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因此,在機(jī)場(chǎng)跑道的正常運(yùn)行過程中,必須定期對(duì)跑道的整體性能進(jìn)行一系列必要的檢測(cè),從而保證機(jī)場(chǎng)跑道的正常通航安全。但受限于機(jī)場(chǎng)高昂的運(yùn)行成本以及復(fù)雜的協(xié)調(diào)組織手段,傳統(tǒng)的落錘式彎沉儀等測(cè)試方法,已無(wú)法滿足現(xiàn)代機(jī)場(chǎng)在道面承載能力檢測(cè)評(píng)估過程中,所需的不停航施工檢測(cè)要求。本文通過大量有限元仿真模擬和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,創(chuàng)新性地將智能傳感器布置在道面以下,從而達(dá)到在不影響機(jī)場(chǎng)跑道正常通航的情況下,完成跑道承載能力的實(shí)時(shí)評(píng)估。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、分析飛機(jī)在不平整的道面上滑行時(shí)產(chǎn)生附加應(yīng)力的力學(xué)原理,結(jié)合飛機(jī)微分振動(dòng)方程,通過MATLAB軟件建立基于濾波白噪聲的道面不平度功率譜以及不同道面IRI值下的隨機(jī)動(dòng)荷載模型。2、綜合考慮實(shí)際因素,運(yùn)用ANSYS軟件建立道面結(jié)構(gòu)三維模型,基于飛機(jī)離地速度的選取范圍,驗(yàn)證定點(diǎn)沖擊和移動(dòng)沖擊模型的合理性。結(jié)合飛機(jī)滑行過程中產(chǎn)生的升力和由于道面不平度產(chǎn)生的隨機(jī)動(dòng)荷載,分析道面動(dòng)荷載在不同工況下的激勵(lì)模型。3、基于道面不平度的激勵(lì)模型,將飛機(jī)...
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 埋入式傳感器研究現(xiàn)狀
1.2.2 道面動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第二章 道面的不平度分析
2.1 道面不平度分析模型
2.1.1 道面不平度功率譜分析
2.1.2 道面不平度時(shí)間功率譜
2.2 道面不平度激勵(lì)模型
2.2.1 道面不平度激勵(lì)模型選取
2.2.2 道面不平度激勵(lì)模型模擬
2.3 飛機(jī)滑行狀態(tài)下動(dòng)荷載的模擬
2.3.1 四分之一飛機(jī)模型的簡(jiǎn)化
2.3.2 飛機(jī)振動(dòng)方程的建立
2.4 飛機(jī)隨機(jī)動(dòng)荷載的求解
2.4.1 道面不平度對(duì)隨機(jī)動(dòng)荷載的影響
2.4.2 飛機(jī)滑行過程中隨機(jī)動(dòng)荷載變化分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)場(chǎng)道面有限元建模及承載能力評(píng)估
3.1 剛性道面有限元建模與求解
3.1.1 有限元模型的建立以及參數(shù)確定
3.1.2 動(dòng)力分析方法和采樣頻率的選擇
3.1.3 ANSYS建模求解和數(shù)據(jù)提取
3.2 智慧機(jī)場(chǎng)智能傳感器的具體應(yīng)用
3.2.1 加速度傳感器類型
3.2.2 加速度檢測(cè)原理
3.2.3 跑道傳感器布局
3.3 承載能力評(píng)估
3.3.1 基頂當(dāng)量回彈模量的計(jì)算
3.3.2 地基模量轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.3 剛性道面承載能力評(píng)估
3.4 本章小結(jié)
第四章 飛機(jī)動(dòng)荷載作用下跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)
4.1 不同道面結(jié)構(gòu)參數(shù)下的跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
4.1.1 面層模量、厚度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.1.2 基層模量、厚度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.1.3 土基模量對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.2 不同滑行條件下的跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
4.2.1 道面不平度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.2.2 滑行速度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.2.3 飛機(jī)載重對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.3 道面基頻的計(jì)算
4.3.1 面層模量、面層厚度對(duì)基頻的回歸分析
4.3.2 土基模量、面層厚度對(duì)基頻的回歸分析
4.3.3 土基模量、基層厚度對(duì)基頻的回歸分析
4.3.4 道面基頻和土基下6m基頻的多元回歸分析
4.3.5 道面基頻和土基下6m基頻計(jì)算公式的驗(yàn)算
4.4 基頂當(dāng)量回彈模量的計(jì)算
4.5 本章小結(jié)
第五章 機(jī)場(chǎng)跑道承載能力評(píng)估
5.1 剛性道面承載能力計(jì)算方法
5.2 承載能力評(píng)估軟件編寫
5.2.1 道面承載能力實(shí)測(cè)值算法編寫
5.2.2 道面承載能力設(shè)計(jì)值算法編寫
5.3 算例分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3987334
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 埋入式傳感器研究現(xiàn)狀
1.2.2 道面動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第二章 道面的不平度分析
2.1 道面不平度分析模型
2.1.1 道面不平度功率譜分析
2.1.2 道面不平度時(shí)間功率譜
2.2 道面不平度激勵(lì)模型
2.2.1 道面不平度激勵(lì)模型選取
2.2.2 道面不平度激勵(lì)模型模擬
2.3 飛機(jī)滑行狀態(tài)下動(dòng)荷載的模擬
2.3.1 四分之一飛機(jī)模型的簡(jiǎn)化
2.3.2 飛機(jī)振動(dòng)方程的建立
2.4 飛機(jī)隨機(jī)動(dòng)荷載的求解
2.4.1 道面不平度對(duì)隨機(jī)動(dòng)荷載的影響
2.4.2 飛機(jī)滑行過程中隨機(jī)動(dòng)荷載變化分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)場(chǎng)道面有限元建模及承載能力評(píng)估
3.1 剛性道面有限元建模與求解
3.1.1 有限元模型的建立以及參數(shù)確定
3.1.2 動(dòng)力分析方法和采樣頻率的選擇
3.1.3 ANSYS建模求解和數(shù)據(jù)提取
3.2 智慧機(jī)場(chǎng)智能傳感器的具體應(yīng)用
3.2.1 加速度傳感器類型
3.2.2 加速度檢測(cè)原理
3.2.3 跑道傳感器布局
3.3 承載能力評(píng)估
3.3.1 基頂當(dāng)量回彈模量的計(jì)算
3.3.2 地基模量轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.3 剛性道面承載能力評(píng)估
3.4 本章小結(jié)
第四章 飛機(jī)動(dòng)荷載作用下跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)
4.1 不同道面結(jié)構(gòu)參數(shù)下的跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
4.1.1 面層模量、厚度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.1.2 基層模量、厚度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.1.3 土基模量對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.2 不同滑行條件下的跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
4.2.1 道面不平度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.2.2 滑行速度對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.2.3 飛機(jī)載重對(duì)道面振動(dòng)響應(yīng)影響
4.3 道面基頻的計(jì)算
4.3.1 面層模量、面層厚度對(duì)基頻的回歸分析
4.3.2 土基模量、面層厚度對(duì)基頻的回歸分析
4.3.3 土基模量、基層厚度對(duì)基頻的回歸分析
4.3.4 道面基頻和土基下6m基頻的多元回歸分析
4.3.5 道面基頻和土基下6m基頻計(jì)算公式的驗(yàn)算
4.4 基頂當(dāng)量回彈模量的計(jì)算
4.5 本章小結(jié)
第五章 機(jī)場(chǎng)跑道承載能力評(píng)估
5.1 剛性道面承載能力計(jì)算方法
5.2 承載能力評(píng)估軟件編寫
5.2.1 道面承載能力實(shí)測(cè)值算法編寫
5.2.2 道面承載能力設(shè)計(jì)值算法編寫
5.3 算例分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3987334
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