机场智能跑道体系架构与关键技术

机场跑道的结构安全、运行安全以及运营管理主要依赖于传统的人工检测和经验分析,该方法存在程序繁琐、效率低、误差大等问题,无法及时发现跑道隐性病害,难以满足机场跑道高效运行和全时安全的要求。针对上述问题,文章提出智能跑道概念,通过智能传感器件对跑道的多维动态信息进行实时感知、统一管理和分析表达,并明确智能跑道的层次架构与主要功能,阐述了智能跑道各项功能的实现路径。依托上海浦东国际机场四跑道建设,建成中国首个跑道道面性状感知系统;依托成都天府国际机场西一跑道建设,建成中国首条智能跑道,该智能跑道能够实现对跑道性状的智能感知、自主分析与风险预警。机场智能跑道技术是“四型机场”与“新基建”战略的具体表现,为我国机场建设提供了引领与示范。     

公路沥青混凝土路面预防性养护对策选择的研究

预养护对策选择是路面预防性养护的关键技术之一,决定着预养护措施选择的科学性和合理性。作为公路沥青混凝土路面预养护对策选择理论的进一步阐述,以上海市浦星公路为例,详细地分析和叙述预养护对策选择的方法和过程。分析结果可供具体工程应用参考。     

路用叠层弓形压电换能器性能分析

现有压电换能器换能效率与强度均较低,不适用于路面能量的收集。结合换能器的压电特性和路面结构特点,提出了叠层弓形桥式结构。结合ABAQUS有限元分析和MTS室内实验,对叠层弓形桥式换能器的应力、电压进行了分析,获得了换能器在荷载作用下的应力分布规律。结果表明,换能器在荷载作用下可达到150V的电压值,产压效率较好;在1 MPa左右的荷载作用下发生破坏,具有更高的破坏强度。叠层弓形桥式压电换能器更适用于路面能量收集。     

GIS-T中的公路里程桩定位参照系统

介绍了GIS-T(地理信息系统)中的定位参照方法，对里程桩定位参照方法的原理、设计和实现进行了系统的论述，指出为信息提供有效的空间定位参照是GIS-T应用的技术关键。     

Harvesting energy from asphalt pavement by piezoelectric generator

This paper presents the way to harvest mechanical energy from asphalt pavement by piezoelectric generator. Results show that the potential energy in asphalt pavement can be up to 150 kW/h per lane per kilometre. Part of the mechanical energy can be harvested by piezoelectric transducers. The performance of seven typical transducers is examined through finite element analysis. Results show that PZT piles and multilayer, cymbal and bridge can work in asphalt pavement environment. PZT piles and multilayer have higher energy converting rate, However, the total harvested energy is small if these transducers are embedded directly in pavement. A prototype pavement generator is developed using PZT piles to increase the harvested energy. The generator can harvest more than 50 kW/h energy from the pavement under heavy traffic. 8-16 PZT piles are recommended for one generator. Round shape is suggested for the PZT piles to reduce the concentration of stress. And multilayer structure is recommended for PZT piles to decrease the electric potential of generator. The generator can be extended as sensor in the asphalt pavement, which can be used to monitor the traffic, pavement stress and temperature.     

刚性挡墙主动土压力的有限元分析

针对经典土压力理论的不足之处,采用有限单元法对作用于刚性挡墙上的主动土压力进行数值分析,土体采用弹塑性的Mohr-Coulomb本构模型,在土与墙体结构接触面间引入接触单元,并按库仑摩擦准则定义接触关系,研究了刚性挡墙上主动土压力的大小、作用点位置及其分布规律,并对填土性质参数进行了敏感性分析。结果表明,刚性挡墙后主动土压力为凸曲线分布,作用点位置处于O.36~O.40倍墙高处;填土模量的增大将提高土压力数值,但在同时又引起作用点位置的下降;填土重度与土压力数值呈正相关,但对作用点位置的影响却较小;墙土间摩擦系数无论是对土压力大小还是作用点的位置都有较大的影响。     

适应大型特种飞机的机场水泥混凝土道面结构设计方法

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。     

基于加速加载的环氧沥青混凝土道面轮辙特性

对华东某军用机场试验段4种道面在60℃下展开加速加载试验,研究其轮辙变形特性.通过4种道面轮辙变形发展特性对比分析,探究环氧沥青混凝土道面的最大轮辙变形、轮辙变形速率、轮辙变形面积及其隆起比.结果表明:在高温下,环氧沥青混凝土道面具有较好抑制下卧层隆起和应力扩散能力,其抗轮辙性能明显优于SMA道面;环氧沥青混凝土道面轮辙变形发展可分为4个阶段;在加载前期,环氧沥青混凝土道面轮辙凹陷面积大于隆起面积,但加载到一定次数后隆起面积大于凹陷面积;轮辙隆起比与道面结构有关,环氧沥青混凝土道面初期的隆起比较小,加载后快速增大,但达到0.55时保持不变,建议环氧沥青混凝土道面隆起比为0.55.     

大型军用飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面的结构响应

以伊尔-76为例,考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用,并采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷,借助ABAQUS软件建立了足尺9块水泥混凝土道面板的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下水泥混凝土道面的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应,即在多轮荷载作用下,道面结构的最大应力位于轮载作用位置的板底部;与8轮荷载组合相比,16轮荷载组合作用下道面结构的应力和变形较小;而且,道面板弹性模量、基层回弹模量和地基反应模量对板底弯拉应力影响显著。     

Influence of annealing on the structural,optical and electrical properties of indium oxide films deposited on c-sapphire substrate

Indium oxide (In₂O₃) films were prepared on Al₂O₃ (0001) substrates at 700 °C by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). Then the samples were annealed at 800 °C, 900 °C and 1 000 °C, respectively. The X-ray diffraction (XRD) analysis reveals that the samples were polycrystalline films before and after annealing treatment. Triangle or quadrangle grains can be observed, and the corner angle of the grains becomes smooth after annealing. The highest Hall mobility is obtained for the sample annealed at 900 °C with the value about 24.74 cm²·V^-1·s^-1. The average transmittance for the films in the visible range is over 90%. The optical band gaps of the samples are about 3.73 eV, 3.71 eV, 3.70 eV and 3.69 eV corresponding to the In₂O₃ films deposited at 700 °C and annealed at 800 °C, 900 °C and 1 000 °C, respectively.