目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 飛機道面攔阻系統(tǒng) 1
1.2 飛機沖出跑道事故統(tǒng)計分析 2
1.2.1 事故統(tǒng)計 2
1.2.2 事故原因 5
1.3 飛機攔阻系統(tǒng)的分類 6
1.3.1 攔阻鉤 6
1.3.2 攔阻索 8
1.3.3 減速傘 8
1.3.4 反推裝置 9
1.3.5 網(wǎng)式攔阻系統(tǒng) 10
1.3.6 道面攔阻系統(tǒng) 10
1.4 飛機道面攔阻系統(tǒng)設(shè)計標準 11
1.4.1 飛機道面攔阻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征 11
1.4.2 飛機道面攔阻系統(tǒng)的技術(shù)要求 13
1.4.3 飛機道面攔阻系統(tǒng)的安裝及維護要求 16
1.5 飛機道面攔阻系統(tǒng)的使用狀況 17
1.5.1 飛機道面攔阻系統(tǒng)的安裝情況 17
1.5.2 飛機道面攔阻系統(tǒng)的成功案例 17
第2章 國內(nèi)外研究概況分析 21
2.1 國內(nèi)外研究概況 21
2.2 研究方法概述 25
2.2.1 飛機機輪理論模型 25
2.2.2 輪胎-地面理論模型分析 28
2.2.3 輪胎-攔阻材料理論模型分析 30
2.2.4 數(shù)值化建模 39
2.3 飛機道面攔阻系統(tǒng)存在的問題 48
第3章 飛機道面攔阻系統(tǒng)的基本動力學(xué)模型與設(shè)計實例 56
3.1 機輪攔阻材料的相互作用 56
3.2 飛機動力學(xué)模型 61
3.3 泡沫混凝土攔阻材料的制備 62
3.4 泡沫混凝土攔阻材料性能的表征方法 64
3.4.1 干密度 64
3.4.2 抗壓強度 64
3.4.3 體積吸水率 64
3.4.4 水分分布均勻性 65
3.4.5 體積含水率 66
3.4.6 試件中心溫度 66
3.5 泡沫混凝土材料的力學(xué)表征 67
3.6 泡沫混凝土材料壓入實驗的有限元驗證 69
3.7 飛機攔阻系統(tǒng)設(shè)計算例 70
3.7.1 泡沫混凝土材料類型選擇 70
3.7.2 數(shù)值迭代方案 72
3.7.3 攔阻預(yù)測模型驗證 74
3.7.4 敏感性分析 77
3.8 結(jié)論 80
第4章 飛機道面攔阻系統(tǒng)的多參數(shù)材料耦合理論模型 82
4.1 多參數(shù)材料耦合理論模型 82
4.1.1 Avalle泡沫本構(gòu)關(guān)系 82
4.1.2 壓潰阻力 83
4.1.3 撕裂阻力 85
4.1.4 黏附阻力 85
4.1.5 摩擦阻力 86
4.1.6 控制方程 87
4.2 全機動力學(xué)模型驗證 88
4.3 飛機攔阻問題的參數(shù)化分析 89
4.3.1 攔阻床厚度的影響 90
4.3.2 飛機重量的影響 92
4.3.3 泡沫材料強度的影響 92
4.3.4 機輪半徑的影響 94
4.4 本章小結(jié) 95
第5章 飛機道面攔阻系統(tǒng)的梯度理論模型與多目標優(yōu)化 97
5.1 飛機梯度道面攔阻系統(tǒng) 98
5.1.1 壓潰阻力 98
5.1.2 撕裂阻力 100
5.1.3 摩擦阻力 101
5.1.4 梯度攔阻床控制方程 101
5.2 梯度道面攔阻系統(tǒng)的有限元模型 102
5.3 響應(yīng)面模型 104
5.3.1 響應(yīng)面方法 104
5.3.2 樣本設(shè)計點 105
5.3.3 響應(yīng)面模型的建立 106
5.4 多目標優(yōu)化設(shè)計 109
5.4.1 設(shè)計變量對阻力比的影響 109
5.4.2 設(shè)計變量對最大碾壓深度的影響 109
5.4.3 多目標優(yōu)化變量 111
5.4.4 多目標優(yōu)化方法 112
5.4.5 多目標優(yōu)化結(jié)果 113
5.5 本章小結(jié) 114
第6章 飛機道面攔阻系統(tǒng)的蜂窩理論模型與數(shù)值化仿真 116
6.1 蜂窩道面攔阻系統(tǒng)的理論模型 116
6.1.1 輪胎-蜂窩材料耦合作用力學(xué)模型 116
6.1.2 輪胎下方區(qū)域受力分析（0≤x26.1.3 蜂窩材料變形曲線（x2≥Re區(qū)域） 119
6.1.4 最小勢能原理 120
6.1.5 蜂窩材料變形形狀的有限元驗證 122
6.1.6 輪胎的水平阻力和支持力 123
6.1.7 水平阻力分力與能量耗散 125
6.1.8 飛機動力學(xué)模型 126
6.2 輪胎-蜂窩材料耦合作用數(shù)值模擬與分析 126
6.2.1 引言 126
6.2.2 有限元模型的建立 127
6.2.3 計算結(jié)果與討論 127
6.3 本章小結(jié) 133
第7章 典型民機在蜂窩材料攔阻系統(tǒng)中的攔阻案例 135
7.1 引言 135
7.2 MATLAB攔阻程序 135
7.3 蜂窩材料的動態(tài)壓縮力學(xué)行為 137
7.4 整機攔阻結(jié)果與討論 140
7.4.1 B737-900ER機型攔阻仿真分析 141
7.4.2 B727-100機型攔阻仿真分析 144
7.4.3 CRJ200ER機型攔阻仿真分析 146
7.4.4 三種機型在同種蜂窩材料攔阻床中的攔阻分析 149
7.4.5 蜂窩材料強度對攔阻性能的影響 150
7.4.6 飛機初速度的影響 154
7.4.7 蜂窩攔阻系統(tǒng)的拖拽分力分布與能量耗散 154
7.5 本章小結(jié) 157
第8章 飛機道面攔阻系統(tǒng)的真機實驗驗證技術(shù) 159
8.1 引言 159
8.2 飛機攔阻實驗方案 160
8.2.1 飛機攔阻實驗機型 160
8.2.2 飛機攔阻實驗攔阻床 160
8.2.3 實驗測量裝置 162
8.2.4 飛機攔阻實驗過程 165
8.3 飛機攔阻實驗結(jié)果分析 166
8.3.1 飛機攔阻過程分析 166
8.3.2 飛機起落架的動態(tài)應(yīng)變分析 168
8.4 整機攔阻實驗結(jié)果驗證 170
8.4.1 整機攔阻理論預(yù)測模型 170
8.4.2 整機攔阻理論預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果比較 171
8.5 本章小結(jié) 173
第9章 飛機道面攔阻系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 175
9.1 新型道面攔阻材料 175
9.1.1 泡沫玻璃攔阻系統(tǒng) 175
9.1.2 工程骨料攔阻系統(tǒng) 176
9.1.3 工程聚合物攔阻系統(tǒng) 178
9.1.4 深度變化的泡沫材料攔阻系統(tǒng) 179
9.2 仿生雙曲波紋板道面攔阻材料 180
9.2.1 引言 180
9.2.2 仿生雙曲波紋板的幾何構(gòu)造 181
9.2.3 仿生雙曲波紋板的有限元模型及實驗驗證 183
9.2.4 仿生雙曲波紋夾芯板的參數(shù)化分析 188
9.2.5 小結(jié) 197
9.3 波紋蜂窩道面攔阻材料 198
9.3.1 引言 198
9.3.2 波紋蜂窩幾何特征 199
9.3.3 波紋蜂窩有限元分析 201
9.3.4 波紋蜂窩的理論模型 205
9.3.5 結(jié)果和討論 211
9.3.6 小結(jié) 217