飛機在機場跑道上起飛、著陸和滑行的過程中,不可避免的會對跑道結構造成沖擊,長期以往,跑道的結構性能將會受到嚴重的影響。因此,在機場跑道的正常運行過程中,必須定期對跑道的整體性能進行一系列必要的檢測,從而保證機場跑道的正常通航安全。但受限于機場高昂的運行成本以及復雜的協(xié)調(diào)組織手段,傳統(tǒng)的落錘式彎沉儀等測試方法,已無法滿足現(xiàn)代機場在道面承載能力檢測評估過程中,所需的不停航施工檢測要求。本文通過大量有限元仿真模擬和實測數(shù)據(jù)相結合的方法,創(chuàng)新性地將智能傳感器布置在道面以下,從而達到在不影響機場跑道正常通航的情況下,完成跑道承載能力的實時評估。本文主要研究內(nèi)容如下:1、分析飛機在不平整的道面上滑行時產(chǎn)生附加應力的力學原理,結合飛機微分振動方程,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值下的隨機動荷載模型。2、綜合考慮實際因素,運用ANSYS軟件建立道面結構三維模型,基于飛機離地速度的選取范圍,驗證定點沖擊和移動沖擊模型的合理性。結合飛機滑行過程中產(chǎn)生的升力和由于道面不平度產(chǎn)生的隨機動荷載,分析道面動荷載在不同工況下的激勵模型。3、基于道面不平度的激勵模型,將飛機...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：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 道面動態(tài)響應研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 技術路線
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 道面不平度時間功率譜
    2.2 道面不平度激勵模型
        2.2.1 道面不平度激勵模型選取
        2.2.2 道面不平度激勵模型模擬
    2.3 飛機滑行狀態(tài)下動荷載的模擬
        2.3.1 四分之一飛機模型的簡化
        2.3.2 飛機振動方程的建立
    2.4 飛機隨機動荷載的求解
        2.4.1 道面不平度對隨機動荷載的影響
        2.4.2 飛機滑行過程中隨機動荷載變化分析
    2.5 本章小結
第三章 機場道面有限元建模及承載能力評估
    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 智慧機場智能傳感器的具體應用
        3.2.1 加速度傳感器類型
        3.2.2 加速度檢測原理
        3.2.3 跑道傳感器布局
    3.3 承載能力評估
        3.3.1 基頂當量回彈模量的計算
        3.3.2 地基模量轉換關系
        3.3.3 剛性道面承載能力評估
    3.4 本章小結
第四章 飛機動荷載作用下跑道動態(tài)響應
    4.1 不同道面結構參數(shù)下的跑道動態(tài)響應分析
        4.1.1 面層模量、厚度對道面振動響應影響
        4.1.2 基層模量、厚度對道面振動響應影響
        4.1.3 土基模量對道面振動響應影響
    4.2 不同滑行條件下的跑道動態(tài)響應分析
        4.2.1 道面不平度對道面振動響應影響
        4.2.2 滑行速度對道面振動響應影響
        4.2.3 飛機載重對道面振動響應影響
    4.3 道面基頻的計算
        4.3.1 面層模量、面層厚度對基頻的回歸分析
        4.3.2 土基模量、面層厚度對基頻的回歸分析
        4.3.3 土基模量、基層厚度對基頻的回歸分析
        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基頻計算公式的驗算
    4.4 基頂當量回彈模量的計算
    4.5 本章小結
第五章 機場跑道承載能力評估
    5.1 剛性道面承載能力計算方法
    5.2 承載能力評估軟件編寫
        5.2.1 道面承載能力實測值算法編寫
        5.2.2 道面承載能力設計值算法編寫
    5.3 算例分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3987334