机场刚性道面动力响应与结构层模量反算方法研究

发布时间：2024-02-15 03:00

　　机场刚性道面的结构性能会在使用过程中衰减,为保证飞行安全与使用性能,需要定期评估其结构性能,土基和基层顶面反应模量是表征结构性能的两个重要指标。目前,落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,FWD)因其相较于传统检测方法的快速、无损等优势,已经成为机场刚性道面结构性能评估的主要设备。但FWD测得的弯沉盆数据无法直接得到土基和基层顶面反应模量,需要通过弯沉盆进行反算得到。目前,模量反算方法的研究众多,这些方法有着各自的优缺点。本文拟提出一种新的反算方法,旨在令反算结果更为精确。为此,本文将采用有限元数值模拟的手段,建立FWD动力荷载作用下的典型机场刚性道面结构力学响应计算模型,研究不同影响因素和工况条件下的道面结构在FWD荷载下的弯沉盆,建立弯沉盆与道面结构间的对应关系,并选取与道面结构层模量关系最为密切的弯沉盆参数作为反算指标,应用BP神经网络建立结构层模量反算方法。本文的主要研究内容如下:首先,应用ABAQUS有限元分析软件建立FWD动力荷载作用下的机场刚性道面结构力学响应计算模型,并开展了机场刚性道面结构弯沉盆的影响因素分析。研究结果表明,道面板温度...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1典型的BP神经网络结构图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-图1-1典型的BP神经网络结构图一个典型的BP神经网络结构包括输入层、隐含层和输出层。信号从输入层进入神经网络，经隐含层的逐层运算加工，直到输出层。如果输出的值不能满足终止迭代的条件，则将误差进行反向传播，调整各结构层的权重等系数，不断减小误差....

图1-2土基双线性模型图示

究者们从不同的角度出发展开研究，主要包括非线性本构和不均一的材料参数两类。一种常见非线性本构模型是双线性模型。这一模型最早是由Thompson和Robnett提出的[45]，这一模型认为，在不同的荷载范围内，土基均可视为弹性体，当荷载处于不同的范围时，土基的弹性体参数会发生变化。....

图1-3技术路线图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-11-结构层模量反算方法。最后，将实际检测得到的弯沉盆输入反算神经网络，评估结果的合理性，以期进一步验证反算方法的有效性。本文的主要技术路线如图1-3所示。图1-3技术路线图

图2-1用于机场道面检测的HWD不同的FWD设备，传感器的布设数量与距离也有所不同

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-12-第2章机场刚性道面FWD荷载作用下的动力响应欲进行机场道面结构层参数的反算，首先需要建立FWD荷载作用下的路表动力响应，主要是弯沉盆，与道面结构参数之间的关系。本章中，将应用有限元方法，建立机场道面结构模型，计算FWD荷载作用下的道面结构弯沉....

本文编号：3899085