本文關(guān)鍵詞：基于飛機滑行復合道面位移場的場道承載力研究

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【摘要】：復合道面結(jié)構(gòu)形式是未來機場場道進行結(jié)構(gòu)性補強或功能性恢復的有效途徑。現(xiàn)有復合道面承載力計算方法尚未統(tǒng)一,不同計算方法得到的PCN值存在很大差異,如何科學合理地評價復合道面承載力直接關(guān)系到機場運營安全。機場維護部門通常采用FWD測試技術(shù)進行場道承載力檢測,該技術(shù)存在加載效率偏低、現(xiàn)場檢測需機場停航等缺點,因此,在飛機滑行狀態(tài)下進行復合道面承載力的評價一直是工程界亟待解決的難題。本文在國家自然科學基金的支持下,依托國家超級計算機,通過理論分析與有限元仿真模擬手段相結(jié)合,建立了基于位移等效的復合道面承載力評價方法,提出了飛機滑行狀態(tài)下復合道面場道承載力快速測試技術(shù)。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:1、綜合考慮道面平整度、飛機升力及飛機結(jié)構(gòu)參數(shù)對飛機動載的影響,建立了基于國際平整度指數(shù)IRI的經(jīng)空氣動力修正的動載系數(shù)分析模型,該模型可為道面設(shè)計及道面結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析提供參考。2、分析了常見復合道面結(jié)構(gòu)形式,確定了復合道面有限元模型及計算區(qū)域,并分析了板間接縫與新舊面層層間接觸狀態(tài)對測試區(qū)位移的影響。通過大量有限元計算分析,研究了飛機荷載作用及關(guān)鍵參數(shù)對道面位移場的影響規(guī)律,結(jié)果表明:土基回彈模量是影響測試區(qū)位移的最主要因素,遠端位移幾乎不受除土基回彈模量以外的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響。3、研究了現(xiàn)行規(guī)范中復合道面PCN計算方法,分析了場道承載力的影響因素,確定了進行折算厚度計算的位移等效原則。通過設(shè)計正交試驗,經(jīng)大量有限元試算,回歸得到了復合道面折算厚度公式。最后研究了各因素對折算厚度的影響規(guī)律,結(jié)果表明:瀝青砼厚度對折算厚度結(jié)果的影響最為顯著。4、研究了基于測試區(qū)位移的地基強度反演理論和位移信號采集與處理技術(shù),提出了場道承載力快速測試方法,利用Visual Studio 2010平臺開發(fā)了跑道承載力PCN測試軟件,從而系統(tǒng)地提出了飛機滑行狀態(tài)下復合道面場道承載力快速測試技術(shù),該技術(shù)可為工程測試實踐提供借鑒經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】：機場 復合道面 場道承載力 動載系數(shù) 位移場 位移等效 測試技術(shù)
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V351.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 場道承載力檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 復合道面位移場研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 飛機跑道動載系數(shù)研究17-28
• 2.1 道面平整度評價指標IRI與PSD轉(zhuǎn)換關(guān)系研究17-18
• 2.2 基于道面平整度的飛機動載分析18-21
• 2.2.1 道面不平整引起的飛機動載分析18-20
• 2.2.2 空氣動力修正的飛機動載系數(shù)20-21
• 2.3 動載系數(shù)影響因素分析21-25
• 2.3.1 滑行速度21-22
• 2.3.2 道面平整度22-23
• 2.3.3 飛機重量23-24
• 2.3.4 機輪輪胎剛度、機身緩沖系統(tǒng)阻尼及剛度24-25
• 2.4 算例分析25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 復合道面有限元模型及位移場研究28-43
• 3.1 常見復合道面結(jié)構(gòu)28-29
• 3.2 復合道面有限元模型29-36
• 3.2.1 初始有限元模型關(guān)鍵參數(shù)的選取29-30
• 3.2.2 飛機荷載及輪印面積30-32
• 3.2.3 計算區(qū)域的確定32-33
• 3.2.4 舊道面接縫模擬33-34
• 3.2.5 新舊道面層間接觸模擬34-36
• 3.3 復合道面位移場分析36-42
• 3.3.1 不同飛機荷載作用下的位移場分析36-38
• 3.3.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的位移場分析38-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于位移等效的復合道面承載力PCN計算方法43-60
• 4.1 常見復合道面PCN計算方法43-45
• 4.1.1 常見復合道面PCN計算方法對比分析43-44
• 4.1.2 現(xiàn)行規(guī)范復合道面折算厚度公式存在的問題44-45
• 4.2 剛性道面承載力計算及影響因素分析45-48
• 4.2.1 現(xiàn)行規(guī)范剛性道面PCN計算方法45-46
• 4.2.2 承載力影響因素分析46-48
• 4.3 基于位移等效的復合道面折算厚度計算48-58
• 4.3.1 位移等效原則48-50
• 4.3.2 有限元模型50-51
• 4.3.3 各因素對加鋪層折算厚度的影響分析51-54
• 4.3.4 正交試驗54-55
• 4.3.5 折算厚度回歸公式55-58
• 4.4 算例分析58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 飛機滑行狀態(tài)下復合道面場道承載力快速測試技術(shù)60-78
• 5.1 測試原理60-69
• 5.1.1 基于測試區(qū)位移的地基強度反演理論60-67
• 5.1.2 位移信號采集與處理技術(shù)67-69
• 5.2 測試方法69-71
• 5.2.1 測試系統(tǒng)69-70
• 5.2.2 測試流程70-71
• 5.3 測試軟件的開發(fā)71-76
• 5.3.1 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計71-72
• 5.3.2 軟件功能的設(shè)計與實現(xiàn)72-76
• 5.4 實例分析76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-81
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 展望79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-86
• 作者簡介86

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本文編號：530193