机场沥青道面转弯区温度场耦合作用轮辙形成规律分析

发布时间：2017-10-04 19:13

  本文关键词：机场沥青道面转弯区温度场耦合作用轮辙形成规律分析

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【摘要】：强烈光照作用产生的高温作用是影响机场沥青道面结构较大的因素之一,由于沥青面层吸热性能良好,温度影响效果更加明显。本文根据转弯区的特征及力学特点,并利用有限元软件ABAQUS对机场沥青道面在轮载与温度耦合作用下的转弯区轮辙形成规律及道面结构内部复杂的受力状态进行分析,填补了沥青道面转弯区轮辙损坏状况评价的空白,为今后机场柔性道面的设计及施工提供根据,具体工作如下:(1)对飞机在沥青道面上进行低速滑行转弯时对道面结构的复杂受力状态进行分析,提出合理简化模型,并对两侧主起落架进行受力比较。(2)利用有限元软件进行稳态和瞬态分析建立不同地区气候条件下的机场沥青道面结构的温度模型,分析不同温度条件下道面结构内部及影响深度范围的温度变化。(3)将轮载与计算出的温度场耦合,建立轮辙分析模型,并对轮辙分析模型在不同区域、不同温度场及不同飞机转弯速度等多种情况下的轮辙形成规律进行分析,提出适用于沥青道面转弯区的轮辙损坏评价指标。(4)分析在轮载与温度共同作用下道面结构的受力状态,获得道面结构各层层间剪切应力与竖向应力。进而,设计试验装置进行沥青道面结构斜剪模型试验,并将试验结果与数值分析结果进行对比,获得沥青道面转弯区在使用过程中的实际应力指标。
【关键词】：机场沥青道面 转弯区 温度作用 轮辙形成 复杂应力
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U416.217;V351.11
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 主要研究目的13
• 1.4 主要研究内容及技术路线13-15
• 第二章 机场沥青道面荷载特征及转弯区力学特性15-25
• 2.1 飞机地面操纵运动的分类15
• 2.1.1 飞机地面运动到定常转弯运动15
• 2.1.2 保持飞机地面滑跑航向的操纵运动15
• 2.2 不考虑轮胎弹性飞机地面操纵运动计算假设15-23
• 2.2.1 飞机地面运动模型和简化分析16-17
• 2.2.2 飞机地面运动运动学和动力学方程17-23
• 2.3 主轮侧向力的简化23-24
• 2.4 结论24-25
• 第三章 沥青道面的温度场分析25-37
• 3.1 道面温度场模型中的能量传递分析25-26
• 3.1.1 道面结构与外界环境的热量交换25
• 3.1.2 道面结构内部的热传导25-26
• 3.2 沥青道面结构的选择26-27
• 3.3 温度场模型27-30
• 3.3.1 材料的热特性参数和气象条件28-29
• 3.3.2 道面温度场边界条件29
• 3.3.3 用户子程序及模型参数29-30
• 3.3.4 温度场分析步的确立30
• 3.4 道面温度场结果分析30-36
• 3.5 结论36-37
• 第四章 轮载与温度荷载共同作用下轮辙形成规律分析37-60
• 4.1 沥青道面结构轮辙模型的建立与参数选取37-43
• 4.1.1 轮载模式的简化37-40
• 4.1.2 轮载作用时间40-41
• 4.1.3 各结构层力学参数41-42
• 4.1.4 轮辙计算模型尺寸的选择42-43
• 4.2 沥青道面直线区域轮辙形成规律分析43-47
• 4.3 沥青道面转弯区域轮辙形成规律47-55
• 4.3.1 飞机转弯速度对轮辙的影响分析51-52
• 4.3.2 气象温度条件对转弯区轮辙的影响分析52-53
• 4.3.3 相同温度条件下轮辙与轮载的关系53-55
• 4.4 沥青道面状况评价55-56
• 4.5 道面性能评估56-58
• 4.6 结论58-60
• 第五章 考虑温度荷载的机场沥青道面复杂应力状态60-71
• 5.1 温度与轮载共同作用下机场沥青道面复杂应力状态分析60-63
• 5.2 考虑温度荷载的机场沥青道面复杂应力状态试验模拟63-65
• 5.2.0 试验装置63-64
• 5.2.1 试验器材64
• 5.2.2 试块制作64
• 5.2.3 加载方案64-65
• 5.2.4 试验工况65
• 5.3 试验结果分析65-69
• 5.3.1 无侧限试验结果分析65-67
• 5.3.2 有侧限斜剪试验结果分析67-69
• 5.3.3 试验数据与理论分析对比69
• 5.4 结论69-71
• 第六章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 作者简介77
• 1 基本资料77
• 2 学习经历77
• 3 发表论文77

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本文编号：972350