国家自然科学基金(60776818)
- 作品数：8 被引量：132H指数：6
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- 相关机构：同济大学西南交通大学长安大学更多>>
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- 适应大型飞机的沥青道面结构有限元模型被引量：26
- 2012年
- 借助ABAQUS通用有限元软件,建立了3层道面结构有限元模型,分析了模型的几何尺寸、边界条件、层间接触条件、单元类型、网格的划分对大型飞机荷载作用下道面结构力学响应的影响,提出了适应大型飞机的机场沥青道面结构有限元模型参数,并用实测力学响应数据对模型的有效性进行了验证。研究结果表明:在大型飞机全起落架荷载作用下,有限元模型几何尺寸宜为30m×30m×10m,层间完全连续选用tie连接;单元类型宜采用C3D8R,荷载区域的单元大小控制在不大于0.05m×0.05m;模型底部所有位移全部约束,模型四周约束对应水平方向的位移。实测数据验证结果表明有限元模型有效。
- 游庆龙凌建明袁捷邵道杰
- 关键词：机场工程沥青道面有限元模型ABAQUS大型飞机
- 基于ABAQUS的机场刚性道面结构有限元模型被引量：48
- 2009年
- 应用有限元软件ABAQUS对Winkler地基上四边自由单块板在飞机轮载作用下的应力和挠度的收敛性进行了分析,确定了有限元模型应采用的单元类型、网格密度和平面尺寸。按照贡献面积刚度分配原则,通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元,模拟接缝集料嵌锁或传力杆的传荷作用,建立了板-接缝-基础道面结构体系3D有限元模型,并对比分析了有限元模型计算的接缝传荷系数与已有回归模型的预估结果。比较结果表明:在基于ABAQUS的刚性道面有限元模型中,考虑层间接触时,各结构层宜采用二次积分单元C3D27或C3D27R,相应的单元尺寸应不超过板厚的1/2,模型的平面尺寸需大于4倍相对刚度半径,接缝传荷作用可采用弹簧单元SPRING2进行模拟,接缝刚度可按照结点贡献面积进行分配。
- 周正峰凌建明
- 关键词：机场工程刚性道面有限元模型ABAQUS接缝传荷
- 机场水泥混凝土道面接缝传荷能力分析被引量：37
- 2009年
- 基于ABAQUS有限元软件,按照"贡献面积"刚度分配原则,通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元,建立并验证了考虑接缝传荷能力的机场刚性道面三维有限元模型。利用该模型,分析了单轮荷载作用下荷载大小和道面结构参数对混凝土板在接缝附近的力学响应和接缝传荷能力的影响,以及不同构型起落架的多轮荷载作用对道面力学响应和接缝传荷能力的影响。结果表明:接缝传荷能力与荷载大小无关,只与道面结构自身有关;增大混凝土板厚度,板边应力和接缝传荷能力均有明显减小;增大基层厚度、基层与面层的层间黏结性能和土基强度,板边应力和接缝传荷能力仅略有减小;增大接缝刚度,可以提高接缝的传荷能力,并改善接缝附近混凝土板的受力状况。在多轮荷载作用下,轮距越小,板边应力和接缝传荷能力越大;除了三轴三轮起落架的应力折减系数略小于0.25外,其他构型起落架都大于0.25,而以荷载表征的接缝传荷系数随着起落架轴数的增多而减小。
- 周正峰凌建明袁捷
- 关键词：机场水泥混凝土道面接缝传荷能力三维有限元
- 材料非线性对沥青道面结构力学响应的影响被引量：3
- 2015年
- 借助三维有限元软件,建立半刚性基层沥青道面和柔性基层沥青道面结构模型,分析了B737,B767,B777飞机荷载作用下,土基材料非线性、粒料材料非线性、土基和粒料材料均为非线性三种情况时对道面结构力学响应的影响.结果表明,在三类不同起落架荷载作用下,随着轮载的增加,材料非线性对道面结构力学响应的影响逐渐增加,土基非线性对两种道面结构的力学响应影响不明显.半刚性基层沥青道面结构,粒料非线性与土基和粒料均为非线性时对道面表面弯沉和土基顶面竖向压应变影响不显著,但对沥青面层底部的拉应变和半刚性基层底部的拉应力影响较为明显.柔性基层沥青道面结构,粒料非线性对表面弯沉的影响不显著,但对土基顶面竖向压应变影响较大,土基和粒料均为非线性时对沥青面层底部拉应变的影响明显.
- 游庆龙凌建明
- 关键词：机场工程沥青道面有限元分析非线性
- 机场刚性道面接缝传荷能力的评价被引量：28
- 2010年
- 基于ABAQUS有限元软件,按照"贡献面积"刚度分配原则,通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元,建立了考虑接缝传荷能力的机场刚性道面3维有限元分析模型.以重型落锤式弯沉仪(HWD)弯沉测试为基础,针对不同地基强度上的典型道面结构,考虑基层对接缝传荷能力的影响,应用有限元模型,分析了HWD承载板、单轴双轮起落架、双轴双轮起落架和三轴双轮起落架等荷载形式作用在接缝一侧板边中部时道面结构的板边应力和挠度,建立了HWD承载板测试得到的挠度传荷系数与接缝刚度之间的相关关系,以及与不同荷载形式作用的应力折减系数之间的相关关系,成果可用于评价机场刚性道面的接缝传荷能力,以及道面板边应力分析.
- 周正峰凌建明袁捷林小平
- 关键词：机场刚性道面接缝传荷能力
- 考虑飞机制动力的机场沥青道面力学响应分析被引量：11
- 2012年
- 针对飞机在降落制动过程中所产生的制动力对道面结构产生显著影响,并借助ABAQUS三维有限元软件,建立了柔性道面结构和半刚性道面结构有限元模型,分析在常用的民用飞机和新一代大型飞机荷载作用下,考虑水平制动力作用时对道面结构产生的力学响应.同时分析了以B777-300ER、A380-800为代表的新一代大型飞机,在考虑不同的水平制动力、土基模量、面-基层接触状况条件下时对道面力学响应的影响.计算结果表明:考虑制动力后,面层最大拉应力出现在道面表面;水平制动力超过0.5倍单轮荷载后,使得面层内部的拉应力急剧增大;层间的不良接触对半刚性道面结构影响较大,当面-基层的接触系数大于0.5后,对面层内部的最大剪应力和面层底部的拉应力影响不显著.
- 游庆龙凌建明赵鸿铎
- 关键词：机场工程沥青道面制动力层间接触
- 适应大型特种飞机的机场水泥混凝土道面结构设计方法被引量：12
- 2011年
- 对适应大型特种飞机的机场水泥混凝土道面的损坏模式、设计标准和厚度计算方法进行研究。明确了大型特种飞机荷载重、起落架复杂的特点;三维有限元分析的结果表明,其多轮叠加效应明显,建议在道面结构设计中考虑全起落架荷载。针对大型特种飞机的特点提出以9块板三维有限元模型作为力学分析模型,以板疲劳断裂作为损坏模式,基于累积损伤原理考虑混合交通。基于Miner原理,给出了累积损伤因子CDF的计算公式,并以CDF接近1(道面达到50%的开裂密度)作为道面设计标准。详细分析了不同机型通行-覆盖率的计算方法,以此为基础形成了各机型预期覆盖次数的计算方法。系统对比了国内外的水泥混凝土道面疲劳方程,建议以美国NCHRP1-26提出的疲劳方程作为现阶段构建水泥混凝土道面设计方法的基础,并进一步明确了允许覆盖次数的计算方法。综合提出了适应大型特种飞机的机场水泥混凝土道面结构设计流程。
- 李巧生赵鸿铎凌建明
- 关键词：水泥混凝土道面设计方法
- 飞机荷载重复作用次数的简化计算方法
- 2011年
- 对力学-经验型沥青道面结构设计方法中的飞机交通荷载分析方法进行研究,探讨了一种简化的荷载重复作用次数计算方法.通过理论分析,提出了以应力(应变)扩散斜率和等效宽度为中心的荷载重复作用次数简化计算概念.双层体系的结构响应分析表明,等效宽度是结构厚度和上下层结构相对刚度的函数.经过回归分析,给出了等效宽度和结构厚度的线性关系式,回归计算结果与基于道面空间响应得到的等效宽度之间的误差在5%以内.对于多层的道面结构,建议按照力学等效的方法转换成双层结构后进行计算.在此基础上,提出了单轮的荷载重复作用次数计算方法,并详细分析了横向多轮和纵向多轴的影响.基于单机型的计算分析,进一步扩展提出了混合交通条件下的荷载重复作用次数简化计算方法.
- 赵鸿铎凌建明姚祖康
- 关键词：机场沥青道面设计方法
