發(fā)布時(shí)間：2017-10-15 03:20

  本文關(guān)鍵詞：飛機(jī)場道耦合作用下場道振動(dòng)響應(yīng)分析

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【摘要】：國際民航組織規(guī)定各成員國每四年要對(duì)機(jī)場跑道進(jìn)行一次全面評(píng)估,我國民航局規(guī)定機(jī)場每五年必須進(jìn)行一次安全評(píng)估。目前國內(nèi)外多采用重錘彎沉測試技術(shù)進(jìn)行場道承載力檢測,該技術(shù)用重錘沖擊模擬飛機(jī)的單輪荷載,其作用效果與飛機(jī)總荷載不具可比性;另外檢測需關(guān)閉跑道,這將對(duì)航班繁忙、無停航間隙的大型機(jī)場帶來很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。因此,飛機(jī)不停航條件下場道承載力的檢測評(píng)估一直是亟待解決的難題。本文在國家自然科學(xué)基金的資助下,依托國家超級(jí)計(jì)算機(jī)天津中心的支持,通過有限元仿真模擬和理論分析相結(jié)合的方法,建立了基頻與道面結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,提出了基于實(shí)測基頻反算道面PCN的承載力評(píng)定方法,從而為機(jī)場跑道承載力的快速檢測評(píng)定提供理論依據(jù)。主要工作內(nèi)容和成果如下:1、對(duì)比分析了道面平整度的不同數(shù)值模擬方法,選取三角級(jí)數(shù)合成法,模擬生成了不同道面等級(jí)條件下的道面平整度。同時(shí)分析飛機(jī)模型和道面模型,建立了它們的振動(dòng)微分方程,在此基礎(chǔ)上,分析飛機(jī)荷載作用下飛機(jī)-道面之間的耦合作用,得到了飛機(jī)-道面耦合振動(dòng)體系的動(dòng)力平衡方程。2、基于彈性多層體系理論,運(yùn)用ANSYS建立了道面結(jié)構(gòu)的有限元模型�？紤]道面隨機(jī)平整度,利用飛機(jī)模型求解得到飛機(jī)作用于場道的移動(dòng)隨機(jī)荷載,并借助ANSYS計(jì)算,將其作為激勵(lì)荷載加載到道面有限元模型上,提取對(duì)應(yīng)的加速度以及動(dòng)應(yīng)力的仿真結(jié)果,系統(tǒng)分析了飛機(jī)移動(dòng)隨機(jī)荷載作用下動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)隨深度的變化規(guī)律。3、通過仿真模擬飛機(jī)滑行過程中飛機(jī)荷載對(duì)機(jī)場跑道的沖擊作用,并應(yīng)用MATLAB對(duì)仿真分析所得的加速度信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,得到遠(yuǎn)端觀測點(diǎn)的一階頻率,系統(tǒng)地討論了飛機(jī)主起落架構(gòu)型、道面結(jié)構(gòu)層參數(shù)等因素對(duì)道面基頻的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合大量有限元計(jì)算,通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法回歸得到了道面基頻與面層模量、面層厚度和基頂當(dāng)量回彈模量之間的關(guān)系式。4、針對(duì)某機(jī)場的跑道進(jìn)行了現(xiàn)場測試,分析實(shí)測加速度數(shù)據(jù)得到道面基頻值,然后基于基頻反算道面承載能力PCN,反演結(jié)果與機(jī)場的通報(bào)PCN相關(guān)性良好,證明了理論成果的適用性。
【關(guān)鍵詞】：飛機(jī)-道面耦合 振動(dòng)模型 有限元分析 動(dòng)態(tài)響應(yīng) 結(jié)構(gòu)層參數(shù) 頻譜分析
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V351.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 道面結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究12-14
• 1.2.2 道面結(jié)構(gòu)測試研究14-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 道面平整度的模擬與飛機(jī)-道面耦合振動(dòng)模型的建立18-30
• 2.1 道面平整度的仿真模擬18-22
• 2.2 飛機(jī)模型的簡化與振動(dòng)平衡方程的建立22-26
• 2.2.1 飛機(jī)模型的分析與簡化22-23
• 2.2.2 飛機(jī)振動(dòng)微分方程的建立23-26
• 2.3 道面模型的建立與分析26-28
• 2.4 飛機(jī)-道面動(dòng)力平衡方程的建立28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 飛機(jī)場道耦合作用下有限元建模及動(dòng)力特性分析30-45
• 3.1 道面結(jié)構(gòu)的有限元分析法30-31
• 3.1.1 有限元法在道面結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用30-31
• 3.1.2 ANSYS軟件與超級(jí)計(jì)算機(jī)的結(jié)合應(yīng)用31
• 3.2 飛機(jī)對(duì)道面的移動(dòng)隨機(jī)荷載計(jì)算31-35
• 3.3 機(jī)場道面結(jié)構(gòu)三維有限元分析35-40
• 3.3.1 道面結(jié)構(gòu)三維有限元幾何建模35-36
• 3.3.2 飛機(jī)荷載的假設(shè)與輪印面積36-37
• 3.3.3 動(dòng)力分析方法與加載方法的選擇37-40
• 3.4 飛機(jī)場道耦合作用下剛性道面有限元模型的動(dòng)力特性分析40-44
• 3.4.1 道面結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的豎向加速度41-42
• 3.4.2 道面結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的垂直動(dòng)應(yīng)力42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 飛機(jī)沖擊荷載作用下道面結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析45-65
• 4.1 激勵(lì)荷載的施加與動(dòng)信號(hào)的處理方法45-48
• 4.1.1 激勵(lì)荷載的施加與采樣頻率的確定45-46
• 4.1.2 信號(hào)的提取與后處理46-48
• 4.2 沖擊荷載作用下有限元建模中土基厚度的確定48-49
• 4.3 飛機(jī)主起落架構(gòu)型對(duì)基頻的影響49-51
• 4.4 道面結(jié)構(gòu)層參數(shù)對(duì)基頻的影響51-54
• 4.4.1 土基回彈模量E_0對(duì)基頻的影響51-52
• 4.4.2 面層模量E_1對(duì)基頻的影響52-53
• 4.4.3 面層厚度h_1對(duì)基頻的影響53
• 4.4.4 基層模量E_2對(duì)基頻的影響53
• 4.4.5 基層厚度h_2對(duì)基頻的影響53-54
• 4.5 基頻與結(jié)構(gòu)層參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系54-64
• 4.5.1 基頂當(dāng)量回彈模量與基頻的關(guān)系54-57
• 4.5.2 面層彈性模量與基頻的關(guān)系57-58
• 4.5.3 面層厚度與基頻的關(guān)系58-60
• 4.5.4 基頻與道面結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系式的回歸分析60-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 現(xiàn)場測試與分析65-73
• 5.1 測試系統(tǒng)及設(shè)備65-66
• 5.2 測試工作流程66-68
• 5.2.1 測試安全性論證66-67
• 5.2.2 測試設(shè)備的布置67-68
• 5.2.3 信號(hào)采集與設(shè)備回收68
• 5.3 工程實(shí)例分析68-72
• 5.3.1 基于頻率的場道承載力反算理論68-69
• 5.3.2 測試數(shù)據(jù)的分析69-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第六章 結(jié)論與展望73-76
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 作者簡介80

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4 錢惠生;陳宇騰;趙鴻;姜學(xué)山;;補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)在機(jī)場場道修補(bǔ)材料的研究應(yīng)用[A];中國硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)水泥基材料論文集（下冊(cè)）[C];2003年

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本文編號(hào)：1034798