飛機(jī)滑行狀態(tài)下振動(dòng)頻率響應(yīng)分析.pdf

1、民用飛機(jī)在起飛和滑跑的過(guò)程中，由于道面不平度等因素的影響會(huì)對(duì)道面產(chǎn)生較大的沖擊從而使場(chǎng)道整體產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)，而這一系列振動(dòng)信號(hào)反映了場(chǎng)道的動(dòng)力響應(yīng)和承載力水平。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金的大力資助下，依托國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)天津中心和安世亞太公司對(duì)仿真計(jì)算的支持。通過(guò)理論分析、MATLAB計(jì)算和有限元模擬相結(jié)合的方法，系統(tǒng)分析飛機(jī)滑行過(guò)程中對(duì)道面結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為及其激發(fā)的振動(dòng)頻率響應(yīng)。研究結(jié)果為場(chǎng)道的優(yōu)化設(shè)計(jì)和承載力評(píng)價(jià)提供了的理論依據(jù)。具體工作內(nèi)

2、容和成果如下：
　　1、對(duì)比分析了各類(lèi)道面不平度激勵(lì)模型，建立了國(guó)際不平度指數(shù)和功率譜密度的換算關(guān)系，完成了基于三角級(jí)數(shù)合成法并與道面不平度評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的道面不平度仿真分析。
　　2、結(jié)合時(shí)變動(dòng)力學(xué)和振動(dòng)理論的有關(guān)內(nèi)容，建立了考慮道面的不平度、飛機(jī)滑行速度、飛機(jī)升力及起落架構(gòu)型等因素影響的飛機(jī)—道面振動(dòng)系統(tǒng)物理模型及動(dòng)力學(xué)方程，此方程可用于仿真分析道面隨機(jī)荷載的激勵(lì)特性。
　　3、基于仿真生成的道面不平度，研究了飛機(jī)

3、滑行過(guò)程中對(duì)道面的隨機(jī)荷載，并將這一系列隨機(jī)荷載施加于有限元模型上，模擬飛機(jī)移動(dòng)荷載的作用過(guò)程。這種處理方式能夠使飛機(jī)—道面系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)更接近實(shí)際工況，提高了模型的精確性。
　　4、計(jì)算分析了飛機(jī)移動(dòng)荷載作用下，道面遠(yuǎn)端觀測(cè)點(diǎn)的動(dòng)位移、加速度、動(dòng)應(yīng)力和動(dòng)應(yīng)變時(shí)程曲線；同時(shí)建立了移動(dòng)荷載作用于不同位置時(shí)，各動(dòng)力響應(yīng)參數(shù)隨深度的變化曲線并分析其變化規(guī)律。初步確定了道面各結(jié)構(gòu)層的動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)，為場(chǎng)道工程的設(shè)計(jì)和維護(hù)提供了一定的理論依據(jù)

4、。
　　5、通過(guò)對(duì)道面結(jié)構(gòu)施加激勵(lì)荷載，提取模型的振動(dòng)信號(hào)，借助MATLAB獲得頻譜曲線；同時(shí)運(yùn)用控制變量法，系統(tǒng)分析了結(jié)構(gòu)層參數(shù)對(duì)道面結(jié)構(gòu)頻率以及起落架構(gòu)型對(duì)頻譜曲線的影響。結(jié)果顯示：縱向信號(hào)分布呈由高頻向低頻過(guò)渡的特征，且頻幅曲線的幅值隨深度不斷減??；土基厚度和土基模量是道面頻率的主要影響因素；起落架構(gòu)型通過(guò)影響荷載的分配形式進(jìn)而影響激勵(lì)作用的疊加效果和頻譜曲線基頻幅值。
　　6、提出了不停航條件下基于場(chǎng)道振動(dòng)響應(yīng)的道面