机场刚性道面接缝弯沉测试的非零截距问题

采用HWD对1126个机场刚性道面板接缝进行弯沉测试,研究了机场刚性道面板接缝两侧弯沉随荷载级位变化的规律,结果表明：道面板两侧弯沉-荷载之间存在良好的线性关系;但接缝两侧弯沉-荷载回归直线在弯沉轴均存在非零截距,对于受荷板一侧此值在-136.82～＋75.23μm范围内,未受荷板一侧此值在-52.95～＋97.98μm范围内,此非零截距对于弯沉比传递系数的影响最大可达130%。分析指出弯沉-荷载曲线的非零截距为HWD车架及轮胎回弹和道面板回弹综合作用的结果,在弯沉比传递系数计算中应予以修正,提出了修正的弯沉比传递系数计算公式及根据接缝两侧弯沉-荷载回归直线斜率之比定义弯沉比传递系数的方法,可以彻底消除荷载级位对于道面传荷能力测试结果的影响。     

接缝传荷能力对道面结构受力的影响

实践证明,接缝是水泥混凝土道面的薄弱环节,道面的损坏一般是由接缝的损坏开始的。唧泥和错台是接缝损坏中最常见的两种类型,其严重影响了道面的平整度和飞机滑行的舒适性。唧泥和错台是由于基层被水掏空和板边缘弯沉过大而造成的,因此,接缝必须具备良好的传荷能力,把飞机荷载传递到相邻的板,以减少受荷板的应力和弯沉,从而起到防止或减轻卿泥和错台现象的作用。     

多轮荷载作用下跑道加铺层的力学响应分析

以B747-400为例,考虑大型飞机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于ABAQUS软件建立了多层复杂结构体系的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下加铺层的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应。结果表明,不同主起落架传递的荷载在道面结构中也同样会发生叠加,引起结构中的应力增大,产生更大的表面的弯沉。     

盖被混凝土道面中界面剪应力分析

在不同荷载条件下，用有限元法计算了原混凝土道面和罩面之间的剪力。其荷载作用方式考虑了垂直轮荷载、温度荷载和轮刹车力。在计算垂直轮荷载和温度梯度引起的应力时，假设罩面和原道面之间完全连续，并且道面－罩面体系符合薄板理论；利用三维有限元分析了车轮刹车荷载产生的应力，并用赛鲁堤精确解检验了有限元计算结果。在典型道面和罩面厚度条件下，将计算的轮荷载以及温度梯度在道面－罩面界面中产生的剪应力与实验室罩面试件     

机场复合道面注浆工程效果评价方法研究

复合道面注浆工程由于沥青混凝土面层材料模量随温度变化而变化,因此传统的FWD弯沉评价方法无法适用.本研究依托上海某4E机场跑道复合道面注浆工程,基于有限元数值模拟方法,提出了对实测弯沉数据进行荷载修正和温度修正的理念,并给出了详细的修正方法,得到了基于FWD弯沉测试的适用于复合道面注浆工程效果评价的方法.工程验证表明,评价方法能够满足复合道面注浆工程效果评价的需要.     

蜂窝状刚性（道）路面的研究

利用有限元法分析了一个用废塑料做成的蜂窝状刚性（道）路面（CRP）设施，从中得出了标准公路当量单轴荷载（ESAL）下产生的应力。通过参数分析研究了该铺筑面的不同板块、基层、底基层、土基的厚度和弹性性能以及两种不同的胎压。本文将分析出的应力与相同荷载条件下实体（硬）板（solid salb）的应力作了比较。尽管蜂窝状刚性道（路）面的应力高于实体板的压力，但最大应力仍在铺筑刚性道面所容许使用的范围之内。基于荷载抗力和疲劳标准，这种蜂窝状刚性道（路）面能够明显地节省铺筑料、能源和费用，其值可达25％；并能使废物得到充分利用。这种CRP铺筑技术也适用于铺筑停车场、人行道、护坡、渠道衬砌、地面上的地板及类似铺面设施。     

混凝土道（路）面中有效温差的研究

为了评价混凝土道（路）面中的温度翘曲应力，需要输入一个板块上、下部之间的温差、乃至温度场。然而，由于多种气候（诸如：气温、日照、云和雨等）因素的影响，一天内板块的温度是波动的。因此，一天内进行哪一项测量对翘曲分析最有意义这仍是有争议的问题。这次研究中为评价道面损坏而采用的应力模型是通过三维（3D）有限元分析得出的。为了计算因翘曲和轮荷载引起的复合应力，输入了一天内不同时间在美国14个测试现场测得的温度价值。利用疲劳假设，得出了一种计算“等效损坏”和“有效温差”的算法，并进一步把计算的有效温差和当地的气象数据相关。     

蜂窝状刚性（道）路面（CRP）的温度效应分析－－与平板相比较

在有荷载应力时，温度对刚性（道）路面的影响业已证明是一个非常重要的疲劳因素，尤其板块的角隅处更为明显。本文用有限元法分析了用废塑料板模压成形的正交矩阵蜂窝状穹顶单元刚性（道）路面（CRP）的铺筑方法，得出了在标准公路当量荷载（ESAL）下产生的温度应力，进而对温度效应进行了比较，分析得出CRP底部的温度拉应力明显低于PCC实体板（solid slab），而在荷载条件下，拉应力值从稍高变为很低。在实体板中，上部温度拉应力超过板的强度，而CRP板中上部的应力却不重要。CRP的应用在很大程度上可以看作是减少（与实体板道面厚度相同的）道面中的温度应力疲劳效应，而且有可能胖随着荷载应力在道面中产生相同的或较高疲劳寿命。     

某机场刚性道面结构三维有限元检算

我国现行《民用航空运输机场水泥混凝土道面设计规范》（MHJ5004—95）采用解析法作为民用机场水泥混凝土道面设计方法。解析法采用地基反应模量K值作为设计基础，以Westergaard板边荷载分析为依据，并经试验及实践修正，是机场道面设计常用的的方法。某4C机场选用B737—300最大滑行重作为设计飞机荷载，在基层和底基层各设置18厘米厚水泥稳定碎石条件下，依据现行规范计算得出所需水泥混凝土道面厚度为28厘米。本次采用美国刚性混凝土板块分析有限元软件EVERFE作关键位置的力学模拟分析，以验证此道面结构计算结果。     

轮荷载作用下机场刚性道面横向接缝的非线性响应

本文介绍了轮荷载作用下机场刚性道面横向接缝的响应，其内容包括：当传力杆为弹一塑性材料，并把混凝土模拟成粘－弹－塑性（elastoviscoplastic)材料时，道面接缝所表现出的线性和非线性特性。研究假设道面板置于开尔文地基之上，并且板与地基之间紧密相贴，把土壤的刚度看作是地基反应模量的一个参数；胎压的静力效应看作是一个突然施加，而后在一个较长时间里作用在道面上的持续脉冲，现已开发研究出了一套完整的三维有限元程序软件包（包括：六面体单元，梁－柱单元，弹簧单元等）。使用纽马克逐步预报一修正隐式算法（Ｎewmark's stepby-step predictor-corrector implicit alorithm)，用已有的求解动力平衡方程试验结果对该程序进行了验证，并在其后用该程序计算了与传力杆束（dowel group)的剪力分布有关的其它问题，以及荷载通过传力杆从加载板传递到未加载板时的荷载传递率等。     

高填方工程填筑体沉降变形试验研究

本文根据试验段结果，运用有限元方法对90％、95％和98％三种不同压实度下土和碎石混合料填筑体的蠕变进行定量分析与评价。分析结果表明，计算值与监测值吻合很好，且随着压实度的增大。填筑体的蠕变值减小，并且达到蠕变稳定的时间也变短。在此基础上，对实际填高进行了沉降及稳定时间预测。     

机敏性指标RSD的计算与分析

对飞机敏性指标ＲＳＤ（后方分离距离尺度）进行了计算，通过计算得出，ＲＳＤ值受到飞机的滚转能力，俯仰能力及滚转时飞机阻力特性的综合影响。阻力特性中，由副翼偏度及滚转角速度引起的阻力对ＲＳＤ值起了重大作用，为此，从气动实验及计算中确定滚转中的飞机阻力特性的重要性是不可忽视的。     

低速风洞横向开槽壁试验段性能的研究

为探索减小洞壁干扰的试验方法，用环境风洞做了二维横向开槽壁试验段性能的试验研究。槽壁由等宽度薄板条在相对模型的两侧壁以零攻角等间距排放而构成，通过测量圆柱模型周向的表面压力对槽板宽度、驻室深度、试验段长度，模型在试验段中的轴向位置等与槽壁试验段性能有关的参量做了试验研究。模型堵塞比一直到０．２５的试验结果与无干扰的参考曲线符合良好，结果表明低速横向开槽壁具有洞壁干扰小且结构简单的特点。     

型材拉弯回弹有限元分析

对两种不同截面的铝型材分别在6种不同拉弯成形工艺中的拉弯过程进行有限元数值模拟,探讨成形工艺、弯曲半径与型材截面形状对拉弯成形后型材回弹的影响。     

机场刚性道面地基的工作区深度研究

以附加应力等于地基自重应力的10%为标准,应用有限元软件分析了飞机荷载类型、道面板厚度、道面混凝土材料以及道面土基回弹模量对于道面地基的工作区深度的影响。结果表明:飞机荷载类型对工作区深度的影响较为显著,轻型飞机工作区深度在1.5 m左右,而重型飞机工作区深度可达6.0 m。道面板厚度在0.2～0.5 m范围内变化时,对于重型飞机,其影响深度在4.4～6.0 m范围内变化,变化幅度达36.4%;面层材料弯拉模量对影响深度影响很小。对于重型飞机作用下,土基回弹模量在18～80 MPa内变动时,路基工作区深度由4.4 m增为5.4 m,增幅为18.5%。上述结论对于场道地基处理及分析计算具有参考价值。     

低速风洞试验段槽道对流场方向的影响

现代一些大型低速风洞出于测量上的考虑，往往在试验段侧壁开有供移测架移动的槽道。本文则以西南交通大学低速工业风洞为例，分析了这种槽道结构对试验段方向场的影响。试验结果表明，不同的槽道封闭状态对试验段流动的方向场，特别是β（偏航角）方向场有较明显影响，为此，本文最后提出了一种改进方案。     

柔性道(路)面结构评定用的知识库系统

道面弯沉数据常用于道面结构状况的无破损评定。道面层的特性可根据道面弯沉，通过回归计算得出的弹性模量来体现。目前使用的，通过不同回归算法得出的计算参数在一定程度上取决于分析者个人的经验和判断，而且各人的结果又往往不一致。因此，为了加快回归计算结果的分析，必须使多年来在道面研究和实践中积累的经验格式化、使之便于进行道面无破损评定。现已研究出了一套知识库系统－－道面结构评定系统（ＰＡＳＥＬＳ）。其中，法     

不同状态NiCrAlY涂层组织结构的研究

对ＤＤ２镍基单晶材料表面上采用阴极电弧镀（ＡＰＤ）方法获得ＮｉＣｒＡｌＹ防护涂层的原始涂层、扩散处理涂层、塑变涂层以及塑变后时效处理涂层等的表面与内部的相结构进行了试验研究。结果表明，厚度约１３０μｍ的涂层中主要由Ｎｉ３Ａｌ基体（有序或无序）、简单立方ＮｉＡｌ和Ｃｒ三种物相构成，但不同状态的涂层由不同的相结构组成，且沿着涂层深度有着各自不同的分布；塑变使扩散处理析出的ＮｉＡｌ新相又发生回溶，而在高温（１１００℃）下对塑变涂层时效处理后，ＮｉＡｌ相又重新析出。     

军用机场沥青混凝土道面结构设计指标研究

根据机场荷载和交通量特点，基于对沥青道面损坏形式和原因的分析，提出进行设计控制的指标；针对军用机场沥青道面的典型荷载和典型结构对指标进行大量计算分析，指出对沥青道面的性能要求主要是强度而不是变形，结构设计以半刚性基层、底基层的拉应力为主要设计指标，面层拉应力和剪应力作为一定条件下的验算指标。     

有限元仿真模拟分析在典型型材拉弯过程中的应用研究

典型型材拉弯过程中因存在回弹而不利于模具的设计制造.通过经验法给出拉弯回弹值并进行修模后所拉弯成形的零件不符合制造技术要求,且反复试验有很大的不确定性,存在制造风险.本文通过前期采用有限元仿真技术对典型型材拉弯成形过程进行模拟分析,确定各类参数对零件变形的影响,预测零件在拉弯成形过程中的变形情况,获得型材在理论载荷状态...