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。
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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
4.1.1 ADAMS/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coh 95
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
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