飞机着陆数值仿真及机场道面动载特性研究

为研究飞机着陆滑跑过程民用机场道面动荷载特性，以Boeing737-800机型为例，基于动力学仿真软件VI-Aircraft,建立了机身、起落架及轮胎三维数值仿真模型，根据某机场道面实测平整度数据创建道面仿真模型，形成了一套考虑气动力变化特性的飞机着陆冲击仿真方法，并通过相关起落架系统落震试验以及飞机-地面运动学理论解析两方面验证了仿真方法的可靠性。此外，系统讨论了各类着陆状态参数对道面动载特性的影响，明确了不同着陆状态参数影响下道面动载系数量化取值范围，揭示了各着陆状态参数对道面动载响应的影响规律及影响机理。研究结果表明：随着陆质量、接地速度及滚转角增大，道面动载响应显著增强；随着陆航向速度增大，道面动载响应明显减小；而随俯仰角增大，道面动载响应整体呈现波动减小的趋势。飞机着陆过程中道面动载系数敏感性因素从大到小依次为：航向速度、着陆质量、接地速度、滚转角与俯仰角，充分考虑各着陆状态参数影响，一般情况下道面动载系数D_IM分布区间为1.18～1.80。研究成果可进一步拓展用于飞机着陆跑道桥的分析研究。