机场跑道系统动力学

本书系统阐述了机场跑道系统动力学理论及其在跑道设计与评价中的应用。本书共九章，主要内容包括机场跑道系统动力学的学术思想与基本原理，机场跑道系统动力学模型与求解方法、虚拟样机-有限元联合仿真方法，滑跑激振和着陆冲击作用下飞机-跑道的动力学响应及其实测、感知技术，机场跑道系统动力效应分析与表达，以及机场跑道系统动力学在道面结构设计和性能评价中的应用。

前言
第1章机场跑道系统动力学导论1
1.1机场跑道系统及其动力学特征1
1.2机场跑道系统动力学的基本概念2
1.3机场跑道系统动力学的学术思想6
1.4机场跑道系统动力学的研究方法6
第2章机场跑道系统动力学的基本原理8
2.1机场跑道系统的动力学组成8
2.1.1跑道结构子系统8
2.1.2飞机子系统10
2.1.3环境子系统11
2.2机场跑道系统动力学作用14
2.2.1飞机荷载作用14
2.2.2环境作用16
2.3机场跑道系统动力学参数16
2.4机场跑道系统动力学关键影响因素18
2.4.1非线性因素18
2.4.2非均匀因素20
2.5机场跑道系统动力学分析原理21
参考文献24
第3章机场跑道系统动力学模型与求解方法25
3.1机场跑道系统结构的离散化25
3.2机场跑道系统动力学模型的建立26
3.2.1动力学运动方程建立方法26
3.2.2飞机子系统非线性振动模型27
3.2.3跑道结构子系统非线性振动模型32
3.2.4飞机-跑道相互作用系统非线性模型35
3.3机场跑道系统动力学模型参数取值37
3.3.1跑道结构的常规参数取值37
3.3.2飞机的常规参数取值37
3.3.3飞机-跑道相互作用系统的动力学参数取值39
3.4机场跑道系统动力学模型求解方法45
3.4.1确定性振动分析求解方法45
3.4.2随机振动分析求解方法48
3.4.3机场跑道系统振动分析求解方法比选51
参考文献51
第4章机场跑道系统动力学虚拟样机-有限元联合仿真方法54
4.1飞机虚拟样机动力学仿真方法54
4.1.1ADAMS/Aircraft平台54
4.1.2飞机虚拟样机建模56
4.1.3整机模型装配与仿真70
4.2大型三维有限元道基-道面数值模型73
4.2.1道面结构力学模型73
4.2.2单元类型及网格密度74
4.2.3模型尺寸及边界条件77
4.2.4刚性道面的接缝传荷模型78
4.2.5层间接触模型80
4.3飞机-跑道空间耦合动力学联合仿真82
参考文献84
第5章滑跑激振作用下的飞机-跑道动力学响应86
5.1跑道全断面不平整数据采集86
5.1.1国内跑道不平整数据实测87
5.1.2国外跑道不平整数据收集89
5.2跑道三维随机不平整频谱模型91
5.2.1功率谱密度91
5.2.2相干函数coh95
5.2.3三维不平整空间域模型重构98
5.3基于虚拟激励法的飞机-跑道动力响应解析101
5.3.1非线性系统模型的统计线性化101
5.3.2不考虑升力作用的飞机动力学响应104
5.3.3考虑升力作用的飞机动力学响应109
5.3.4跑道的动力学响应分析112
5.4飞机-跑道动力学响应的数值仿真分析114
5.4.1数值仿真模型114
5.4.2飞机的动力学响应分析115
5.4.3跑道的动力学响应分析120
参考文献123
第6章着陆冲击作用下的飞机-跑道动力学响应125
6.1飞机着陆冲击过程125
6.2飞机着陆冲击的接触力分析126
6.2.1竖向荷载126
6.2.2纵向荷载128
6.2.3侧向荷载129
6.3基于ADAMS/Aircraft的飞机-跑道动力学响应数值分析129
6.3.1着陆过程仿真分析129
6.3.2刚性道面的动力学响应分析131
6.4基于时变法的飞机-跑道动力学响应解析133
6.4.1时变法计算模型133
6.4.2飞机和跑道的动力学响应分析134
参考文献137
第7章机场跑道系统动力响应的实测与感知139
7.1基于足尺加速加载试验的动力响应感知139
7.1.1足尺加速加载设备139
7.1.2足尺加速加载试验方案141
7.1.3复合道面沥青层的加速加载试验实测动力响应143
7.1.4有限元模拟动力响应的验证147
7.2基于FWD的动力响应测试方法148
7.3智能跑道现场动力感知系统150
7.3.1上海浦东国际机场四跑道性状感知系统150
7.3.2成都天府国际机场智能跑道系统153
7.3.3北京首都国际机场跑道协同预警平台155
7.4飞机振动响应实测159
7.4.1飞机驾驶模拟器的振动数据159
7.4.2实机滑跑振动数据采集161
参考文献162
第8章机场跑道系统动力效应分析与表达164
8.1飞机荷载的动力作用与静力作用164
8.1.1激振动力作用164
8.1.2冲击动力作用169
8.2动力学参数分析170
8.2.1质量参数分析170
8.2.2动态模量参数分析172
8.2.3阻尼系数参数分析173
8.3材料非线性因素的分析175
8.3.1沥青混凝土的黏弹性175
8.3.2土基及粒料的非线性178
8.4非均匀因素的分析181
8.4.1层间接触的非均匀181
8.4.2道基支撑的非均匀184
8.4.3多轮叠加的非均匀185
8.5温度因素的分析187
8.6机场跑道系统动力效应表达189
参考文献190
第9章机场跑道系统动力学的应用191
9.1随机激励下道基空间变形191
9.1.1随机激励下道基空间变形计算方法191
9.1.2随机激励下道基空间变形特征193
9.2基于动力行为的刚性道面空间累积损伤197
9.2.1基于动力作用下空间累积损伤的刚性道面设计原理197
9.2.2累积损伤横向分布201
9.2.3累积损伤纵向分布202
9.3考虑飞机空间振动的跑道平整度评价方法203
9.3.1跑道平整度评价模型203
9.3.2跑道平整度评价指标206
9.4基于刚性道面板振动的板底脱空评价207
9.5基于邻板振动感知的接缝传荷能力评价211
参考文献214
后记216