[发明专利]一种多点激振式飞机荷载模型试验装置及其应用方法

摘要

本发明涉及一种新型的飞机荷载模型试验装置，特别涉及研究飞机跑道实时动力响应和长期运营沉降规律的试验研究。采用多点激振加载方式，可以模拟预测飞机降落、平滑、起飞等不同状况对道路的影响，可以完成飞机跑道的静载荷模拟试验，起降载荷动态模拟试验和平滑往复疲劳试验，为飞机跑道建设提供支撑。同时，该试验装置还可以用于建筑结构的力学性能试验。

主权项

一种多点激振式飞机荷载模型试验装置，用于研究飞机跑道实时动力响应和长期运营沉降规律，采用等比例缩小的模型模拟真实的飞机荷载和飞机跑道，通过计算机控制电液伺服作动器提供连续的多点激振荷载以模拟飞机起降、滑行的不同工况，荷载形式采用更为接近飞机真实荷载的低频、高幅脉冲型荷载，通过电液伺服作动器末端安装的真实飞机轮胎传递到下方跑道模型上，在真实飞机轮胎下方跑道面层中设置力传感器测量由轮毂提供给跑道的力的大小，在跑道一端设置动态位移监测仪实时测量跑道路基的位移、加速度及振动情况，在路基中预埋土压力盒测量路基中的动应力大小；采用电液伺服作动器产生的低频、高幅脉冲型荷载模拟真实的飞机荷载，具体表现为作用时间短，冲击力强，具有明显波峰，较大应力幅值的动荷载，加载不小于2MPa，加载频率0.01Hz，脉冲频率不小于20Hz；设置的动态位移监测仪基于立体视觉摄影原理、数码摄像机技术、以及数字图像相关方法，采用非接触式三维全场位移与应变测试技术，记录加载过程中飞机跑道模型路基与基础的动力响应，位移测量精度0.1mm，加速度量程50m/s2，实时监测跑道路基的位移、加速度及振动情况；混凝土墙体与混凝土底板形成的飞机跑道模型槽构成了实验装置的下部基础结构，飞机跑道模型槽中依据真实的飞机跑道按照比例铺设路面层、路基以及地基土体，墙体限制路面层、路基以及地基土体的侧向位移，混凝土底板提供底部支撑，框架竖梁、框架纵梁和框架横梁相连构成了试验装置的上部支撑体系，电液伺服作动器安装在框架纵梁下面，计算机控制系统控制提供荷载参数，由电液伺服油源提供动力，控制电液伺服作动器产生相应的荷载，通过直接连接的真实飞机轮胎传递到跑道路面层上，在跑道一端的混凝土墙体上安装横向支架，横向支架上设置动态位移监测仪，路面层、路基以及地基土体内埋有土压力盒。