机轮作用下EMAS核心层破坏形态与吸能机理研究
批准号:
U1333129
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
36.0 万元
负责人:
于鸿彬
依托单位:
学科分类:
F01.电子学与信息系统
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭军强、杨亚楠、靳晓曙、肖新华、卢超凡、刘娜、靳富
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中文摘要
工程材料阻滞系统在有效阻滞飞机,避免飞机冲出跑道事故的发生上,起到了越来越重要的作用。作为一种保障飞机安全和乘客生命的机场安全保障手段,在国内外得到了越来越广泛的应用。.本课题基于国内自主研发的EMAS系统,力求在EMAS核心层对飞机阻滞性能的理论研究上有所突破。在试验的基础上,对EMAS核心层的破坏形态进行了研究,提出了EMAS核心层对飞机阻滞过程中的破碎和溃缩两种形态,并实现不同阻滞宏观表象下的阻滞力计算方法,同时建立不同机型、速度和EMAS核心层密度下的阻滞力计算模型,建立阻滞距离计算的仿真软件。依据数值计算结果,实现对飞机受力情况的详细记录和分析,在满足飞机机身和机上人员安全的前提下,实现对EMAS在机场实际铺装结构的数值优化,为EMAS的机场铺装应用建立理论基础。
英文摘要
Engineered Material Arresting System (EMAS) used to arrest plane play more and more important roles to avoid the plane rushing out the runway. EMAS has been widely used in the world to protect airport security and the passengers.. This project is based on the domestic independent research and development of EMAS system. We make every effort to make breakthrough in EMAS retardation capability and found two forms of the core layer in the arresting process based on the research of destroy state about EMAS core layer on the test, one is broken state and the other is collapse state, also we find the arresting force calculation method under the macro representation and at the same time, set up different type, speed and EMAS core layer density of resistance against calculation model, and establishment the arrest distance calculation simulation software. According to the numerical calculation results, we get the plane stress detailed record and analysis it, and to meet the aircraft fuselage and crew safe premise, and establish theoretical basis about EMAS airport pavement application.
随着国民经济的发展,国际民航事业也随之快速发展,与此同时,人们要求的出行效率和出行质量也随之提高。随着民航旅客量和运输量的不断增大,空中交通、机场交通繁重程度随之大幅度加重,由于诸多因素导致的民航不安全事件发生的概率也大大增加,然而安全是民航运输工作的首要保障,其中飞机起落安全是频发安全事故之一。.工程特性材料阻滞系统(Engineered Material Arresting System, EMAS)是一种新型的飞机跑道阻滞系统,安装在飞机跑道的末端,能够在保护飞机机体和乘机人员安全的基础上有效的阻滞飞机冲出跑道。EMAS系统阻滞作用原理在于其核心层的泡沫混凝土材料能够通过其自身破碎来吸收飞机的机械能和冲击能,该泡沫混凝土材料的孔穴是封闭的多孔结构,其特殊吸能决定不仅可以用于隔音、保温的建筑材料,由此延伸应用于吸能材料。EMAS系统的环保性好、阻滞效率高、阻滞保护性好等优异的特点使其起到了越来越重要的作用,在避免飞机冲出跑道的事故中得到了越来越广泛的应用。.为实现EMAS的自主国产化,掌握其核心技术,提出了《机轮作用下EMAS核心层破坏形态与吸能机理研究》的研究项目。本课题从EMAS核心层在机轮作用下不同破碎和溃缩形态的形成机理(试块研究制备、压缩性能试验)、EMAS核心层在常温和冻融循环后吸能机理研究、EMAS核心层对飞机阻滞性能的本构关系及数值计算方法研究(机轮受作用时的受力分析、飞机整机动力学模型等角度进行了探究),综合分析探究结果所得数据,编写基于VB.NET的飞机阻滞距离计算系统。.通过实验研究,可以熟练地制备出密度区间在100 g/mm3~400 g/mm3的试块,通过压缩性能试验所得应力-应变全曲线用Origin软件积分准确地计算出材料压缩吸能值,比较吸能能量大小判定材料阻滞性能变化,得出了机轮受力作用模型方程式,简化假设创建了飞机整机动力学模型方程,最终编写了模拟阻滞距离计算系统,并通过对比真机试验数据,验证了该模拟阻滞系统的可靠性。
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DOI:--
发表时间:2014
期刊:天津工业大学学报
影响因子:--
作者:于鸿彬;赵合欢;曹立志
通讯作者:曹立志
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