[发明专利]一种基于振动加速度的公路跑道平整度评价方法

说明书

本发明公开了一种基于振动加速度的公路跑道平整度评价方法，首先建立一个非对称性的力学模型：包括前起落架、左起落架和右起落架。根据模型建立飞机起落架的气动力方程、飞机起落架的阻尼力方程、飞机的轮胎力方程、跑道纵断面的函数；建立运动方程，包括刚体运动方程、柔性体运动方程；根据Lagrange能量方程，建立飞机6自由度振动方程；运用TAYLOR级数展开式求解6个振动运动方程，求解得到飞机在跑道上运动时不同部位的6自由度振动加速度；通过振动加速度对跑道进行评价。本发明的有益效果是评定方法比较客观、准确，适用于各种飞机机型，适合公路跑道的使用情况。

技术领域

本发明属于公路跑道建筑技术领域，涉及一种基于振动加速度的公路跑道平整度评价方法。

背景技术

目前对机场平整度的评价方法主要有驾驶质量评价法和道面表面起伏高度评价两种类型的方法。

驾驶质量评价法是通过飞行员和乘客的反应进行主观评价和分级。此方法的缺点是由于飞机速度比较快，人员感受离散程度比较大，同时由于飞行员驾驶飞机的型号不多，对不同飞机的感受没有可比性，所以本方法不适合公路跑道。

道面起伏高度评价法主要用在施工质量控制中。具体方法是采用3m尺等测量工具，测得表面起伏状况，然后采用道面稽核数据特征来控制，例如采用起伏的波长和波峰的关系来判定道面的平整度。这种方法是脱离使用对象的一种方法，不能反映平整度对不同飞机的影响程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于振动加速度的公路跑道平整度评价方法，解决了目前机场平整度的评价与飞机性能无关的问题。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：建立一个非对称性的力学模型：包括前起落架、左起落架和右起落架。假设每一个起落架穿越不同的跑道纵断面并与之都有接触点，三个起落架分别通过三条纵断面线；

步骤2：根据模型建立飞机起落架的气动力方程、飞机起落架的阻尼力方程、飞机的轮胎力方程、跑道纵断面的函数；

步骤3：建立运动方程，包括刚体运动方程、柔性体运动方程；

步骤4：根据Lagrange能量方程，建立飞机6自由度振动方程；

步骤5：运用TAYLOR级数展开式求解6个振动运动方程，求解得到飞机在跑道上运动时不同部位的6自由度振动加速度；

步骤6：通过振动加速度对跑道进行评价。

进一步，所述步骤2中

(1)飞机起落架的气动力：

P—完全伸展时汽缸压强

这里：V—完全伸展时汽缸体积

A—汽缸活塞面积

S—行程

(2)飞机起落架的阻尼力：

这里：

ρ_h—汽缸液体密度

A_h—液缸活塞面积

A_o—有效孔口面积

C_d—孔口系数(用0.9)

—振动速度

(3)飞机的轮胎力：

F_T＝KT_D (3)