基于飞机全尺寸模型的机场道面平整度评价理论研究

针对国际平整度指数IRI在机场道面平整度评价中存在的问题,提出综合考虑道面左右主轮迹带、滑行中线的不平整情况对飞机滑行过程中振动的影响的机场道面平整度评价方法。以飞机全尺寸模型替代目前的1/4车模型,建立飞机六自由度振动方程,以跑道中线左右两个主轮迹带及跑道中线3条测线的道面高程作为输入,通过求解飞机六自由度振动方程得到飞机的横向滚转量、纵向俯仰量以及质心处的竖向振动位移量,在此基础上提出机场道面平整度评价指标-FARI(Full Aircraft Roughness Index)及道面平整度评价流程。希望本文工作能对机场道面平整度评价提供有益参考。     

飞机滑行转弯对沥青道面作用的侧向力分析

应用动力学原理,建立了飞机滑行转弯时的动力学方程,研究了飞机在沥青混凝土道面上滑行转弯对道面产生的侧向力。结果表明,影响飞机转弯侧向力的主要因素为转弯速度、前轮操纵角和前轮操纵角速率。侧向力是飞机滑行转弯时引起道面产生破坏的主要原因。     

面向节能减排的机场地面运行优化研究

为了减少航空器在地面滑行阶段因等待造成的污染物排放量.在起飞着陆(LTO)循环污染物排放量计算模型基础上,研究了航空器在地面滑行阶段滑行动作类型及对应推力,将研究出的不同滑行动作对应推力值代入LTO循环计算模型,提出了基于滑行动作的航空器污染物排放量计算模型,并以该计算模型为目标函数,以航空器过机场关键节点时间为决策变量,考虑滑行冲突、滑行速度、航空器开始和结束滑行时间3种约束建立航空器场面节能减排滑行优化模型,并利用遗传算法对该模型求解.以哈尔滨机场航班数据进行实例计算,同时借助TAAM仿真软件对机场进行实际运行仿真.通过与TAAM输出仿真数据比较,经过模型优化后污染物排放量总体降低了32.89%,说明通过控制离场航空器推出时间和进场航空器经过其滑行路径关键节点时间可达到节能减排目的.      

机场道面再生混凝土的耐久性

为了配制满足机场道面工程设计与施工要求的再生混凝土,采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的双掺技术路线,进行了机场道面再生混凝土的抗冻性、抗渗性和耐磨性试验研究。抗冻性试验采用快冻法,抗渗性试验采用静水压力法和氯离子渗透法,耐磨性试验采用滚珠轴承法。结果表明:所配制的道面再生混凝土耐久性能优于普通道面混凝土,能够满足机场道面要求,抗冻等级高达F250,较普通道面混凝土提高了200%以上,可以满足严寒地区道面混凝土抗冻要求,建议寒冷地区道面再生混凝土的含气量指标为5%~6%,比天然骨料混凝土高1%;道面再生混凝土抗渗静水压力抗渗等级较普通道面混凝土提高了300%以上;道面再生混凝土耐磨性较普通混凝土提高了18%~36%。     

潮汕机场沥青混凝土道面设计与研究

长期以来,我国在机场工程建设中,采用水泥混凝土道面居多,现阶段我国跑道采用沥青混凝土道面(含道面加盖)的机场在20个左右,约占全国通航机场总数的10%,沥青混凝土道面的优越性并没有在我国机场建设中得到体现。通过对潮汕机场沥青混凝土道面设计方案的研究,总结了沥青混凝土道面的相关设计经验。     

纳米二氧化钛在实际道路工程中的应用

近年来交通量的不断增长给环境带来了污染,大量的汽车尾气严重影响了城市空气质量。纳米二氧化钛利用其光学催化性能,能够分解汽车尾气中的有害气体。根据室内试验,对纳米二氧化钛在沥青混合料中的最佳添加方式及防撞墙涂刷剂量进行了研究,并将该方法应用于上海浦东中环线的试验路。结果表明,直接拌合方法适用于大规模的道路施工,且对尾气分解效果明显;将纳米二氧化钛分散在溶剂中后涂刷于防撞墙表面对于有害气体也具有一定催化分解的作用。在对验路摊铺现场取回的沥青混合料尾气吸收效果与室内试验结果相近,说明纳米二氧化钛在实际工程应用中对尾气具有长期持续的分解效果。     

某机场道面脱空原因与处治措施

某机场位于河床一级阶地和高漫滩上,2000年初发现道面脱空,近年来又加速了发展趋势,不仅对道面安全使用造成严重威胁,还缩短了道面寿命。经试验分析确定该机场道面是由于饱水的砂砾石基层和粉土地基在飞机反复的冲击荷载作用下,孔隙水压力、地下水位反复升降,潜蚀作用带走细粒物质而使道面脱空。近年来重型飞机的频繁起降,振动荷载作用加剧,使砂土发生液化,潜蚀作用进一步增强,脱空现象加剧。结合现场试验,采用灌浆方法进行处理,经检测效果良好。     

基于竖向加速度响应的机场道面平整度评价及IRI标准反演

为了制定科学的机场道面平整度评价标准,提出一种基于竖向加速度响应的机场道面平整度评价方法并反演IRI标准。综合考虑飞机的竖向运动、俯仰和侧倾转动,建立6自由度的飞机整机动力学模型及振动平衡方程,并从飞机轮胎的几何滤波效应出发,采用"刚性滚子"轮胎接触模型的有效路形表征不平整道面;同时,构建飞机驾驶员、前舱位、后舱位和重心处的竖向加速度及其最大响应的计算模型,并采用Simulink仿真模块进行快速求解。以某代表C类飞机为例,在服从高斯分布的随机道面激励及不同滑行速度下,综合分析4个代表部位的最大竖向加速度响应的分布特性,建立其对应的非线性回归模型,并以波音公司疲劳标准为据,反演机场道面平整度的IRI标准值。结果表明:与现有标准相比,反演的IRI标准值更为宽松,且跑道的平整度标准比滑行道更严格,与实际中机场道面的平整度评价相吻合。     

日本机场沥青道面加铺半柔性材料的研究

近年来,日本学者对半柔性材料进行机场道面的快速修补技术进行了大量研究。该文主要介绍日本在这一方面的研究近况:通过室内试验,分析了半柔性材料的力学特性;在其基础上,大规模地铺筑试验道面,进行飞机荷载作用下的疲劳试验,以掌握半柔性道面的施工性能及路用性能;以应变为控制指标,结合有限元法和多层弹性层状理论,提出机场沥青道面加铺半柔性材料的结构设计方法。     

机场道面不平度功率谱特性研究

目前机场道面不平度谱分析的目的大多局限于飞机的动力响应,忽略了道面功率谱特性及功率谱的衰变规律.基于此,实测了4个典型机场跑道的不平度,利用实测数据对机场道面不平度功率谱特性进行研究.通过道面不平度功率谱特性来评价机场道面的使用性能,可为基于道面功率谱密度的量度,对机场道面使用性能进行分级提供理论依据.     

掺引气减水剂道面混凝土技术研究

针对普通道面混凝土施工和易性不易控制、强度储备偏低、耐久性不良等现象,研究掺加引气减水剂,配制高性能道面混凝土。室内试验和现场应用效果表明：与普通道面混凝土相比较,掺引气减水剂的高性能道面混凝土施工方便,匀质性好,强度、抗冻和耐磨等性能均有显著提高,建议在机场道面工程中大力推广应用。     

机场水泥混凝土双层道面层间接触对加铺层性能的影响

运用有限元分析软件ANSYS对机场水泥混凝土双层道面在不同层间接触情况下加铺层的受力及变形规律进行了分析,并根据加铺层板底弯沉盆形状系数计算出层间结合系数。研究结果表明:结合系数能很好地反映双层道面之间的层间结合程度,当层间结合程度不良时会导致加铺层弯沉值及板底应力变大,且距飞机轮载越近,其影响程度越大。因此,在进行机场道面加铺层设计、施工时必须考虑层间接触对加铺层性能的影响。     

机场旧水泥混凝土道面沥青加铺结构设计

针对目前中国机场旧水泥混凝土道面沥青加铺结构尚无成熟的设计方法和设计体系,以及现有机场加铺工程在设计、施工、管理等方面已不能满足机场日益复杂的交通、荷载、气候及运行条件的现状,通过对国内外设计方法进行分析与比较,指出国内多个机场旧水泥混凝土道面在使用过程中存在的主要问题和需要改进的地方,为基于飞机在不同飞行区域的行驶特性进行沥青加铺结构分区域差异设计提供参考和依据。     

重型柴油机国Ⅵ与国Ⅴ法规比对研究

正本文主要依据GB 17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》与GB 17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》2个标准,进行测试循环、标准限值、试验规程、OBD有关要求等4个方面的比对研究。重型柴油车是最重要的移动污染源,由于重型柴油车排气污染物占比较高,而对空气高质量的需求有所增加,国家需要继续加严排放控制。随着技术的发展,重型柴油车仍有继续减排的空间。2016年全国汽车保有量中,客车为16307.0万辆,占88.4%;货车为2128.8万辆,占11.6%。虽然货车保有量占比较少,但全国柴油车排放的NOx接近     

纳米二氧化钛对汽车尾气中碳氢化合物HC分解效果研究

交通运输行业的快速发展给世界环境带来了巨大影响,其中汽车尾气污染已经越来越受到人们的关注。在尾气治理方面除了使用清洁能源、改善发动机性能、采用机外净化技术之外,近年来具体催化分解有害气体效果的纳米二氧化钛也逐渐被应用于道路工程建设之中。本研究针对不同晶型的纳米二氧化钛对尾气中碳氢化合物HC的分解效果进行了相关研究,同时评价了其在室内、室外自然条件和紫外光辐照下的尾气分解效果,并对影响其分解效果的相关因素进行了探讨。结果表明,纳米二氧化钛对尾气中的碳氢化合物HC具有显著的分解效果,但不同晶型的纳米二氧化钛其分解效果是不一样的;温度、光照等因素对其催化分解效果有较大的影响。     

玻璃微珠-纳米TiO_2复合材料汽车尾气降解效能研究

为了掌握水溶液涂覆式玻璃微珠-纳米TiO_2复合材料的汽车尾气降解效能,选择美国进口的波特Q-CEL5020型玻璃微珠和国产的锐钛矿型纳米TiO_2为原材料,制备了掺量分别为2%,4%,6%,8%和10%的玻璃微珠-纳米TiO_2复合材料,通过自制的环境试验测试设备,研究了水溶液涂覆式复合材料对汽车尾气氮氧化物浓度降解的规律,计算评价了NO, NO_2, NO_x气体在单阶段和多阶段的降解效能,分析了玻璃微珠-纳米TiO_2对尾气降解效率和衰减率的影响,探讨了水溶液涂覆方式下玻璃微珠-纳米TiO_2复合材料的最佳掺量。试验结果表明:单阶段汽车尾气降解过程中,玻璃微珠-纳米TiO_2复合材料对氮氧化物的降解效果非常显著,平均氮氧化物的转化率达到88.5%;多阶段循环降解方式下,该复合材料对NO的持续降解能力高于NO_2和其他NO_x气体。水溶液涂覆方式下,玻璃微珠-纳米TiO_2复合材料最佳掺量为8%。     

二氧化钛掺量对橡胶沥青排水路面吸收尾气能力的影响研究

为了确定橡胶沥青排水路面混合料中二氧化钛的适宜掺量,选择二氧化钛掺量为混合料质量的0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,将二氧化钛和水泥一起添加到橡胶沥青混合料中,制备车辙板试件进行室内试验研究,通过自制的汽车尾气及石英玻璃密闭容器来检测二氧化钛对尾气的吸收效果。试验结果表明:随着二氧化钛掺量的增加,吸收尾气能力变强,掺量达到0.5%时,由于气体浓度、光照条件等原因使反应达到了饱和,0.4%掺量与0.5%掺量的二氧化钛吸收效果较为接近,综合考虑建议二氧化钛的掺量选择0.4%。对掺入0.4%二氧化钛的混合料进行水稳定性试验,其水稳定性有所降低,但仍满足规范要求。     

跑道动荷载与国际平整度指数关系研究

跑道平整度是体现机场道面性能的重要参数,该文基于公路路面平整度与动荷系数之间的关系,通过建立飞机在道面滑跑状态下的力学平衡方程,得到了考虑飞机升力作用下国际平整度指数IRI与动荷系数之间的定量关系.结合某机场的平整度实测结果,分析了跑道不同区域的力学状态,研究成果可为机场道面性能评估与维护以及道面力学性能的研究提供参考.     

国六标准转鼓滑行法的排放和油耗分析

国六标准中滑行法底盘测功机阻力设定在国五标准迭代法基础上增加了固定运转法,不同滑行法可能导致整车排放和油耗试验中转鼓加载力不同,进而影响整车排放和油耗结果。针对两种驱动形式车辆,分别采用两种滑行方法（固定运转法、迭代法）进行WLTC (Worldwide Light-Duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)工况常温冷启动气体污染物排放和油耗试验,对比结果差异,为后续整车转鼓试验的开发提供参考。     

面向节油减排的平行多跑道混合运行机场停机位分配模型

针对因隔离平行运行模式与不合理跑道机位使用方案引起的航空器场面滑行排放过高的停机位分配问题，在传统停机位分配模型基础上，研究了多跑道运行模式对停机位分配方案的影响，基于空管机场2方协同运行与就近起降运行模式，研究了面向平行多跑道混合运行的停机位分配模型。通过引入航空器空中走向约束与航班接续约束，以减少采用航班横跨场面运行这个过长滑行距离的停机位分配方案。在此基础上，考虑不同机型发动机燃油流率对分配方案燃油消耗及碳排放的影响，以最小化燃油消耗为目标建立整数规划数学模型，并结合天津机场典型时段运行数据进行仿真验证。仿真结果表明:与原计划运行结果相比，优化策略的滑行距离与碳排放分别减少了11.9% 和13.3%，说明通过优化多跑道运行机场的停机位跑道使用方案可有效减少滑行距离与油耗，达到节油减排的目的。