Шашков, Игорь Геннадиевич. Мониторинг и прогнозирование работоспособности жестких аэродромных покрытий

Короткий опис

Шашков, Игорь Геннадиевич. Мониторинг и прогнозирование работоспособности жестких аэродромных покрытий : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.11 / Шашков Игорь Геннадиевич; [Место защиты: Воронеж. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Воронеж, 2012.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 13-5/294

ВОЕННЫЙ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ВОЕННО-ВОЗДУШНЫХ СИЛ «ВОЕННО-ВОЗДУШНАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА
Н.Е. ЖУКОВСКОГО И Ю.А. ГАГАРИНА» (Г. ВОРОНЕЖ)
На правах рукописи

04201351904
ШАТТТКОВ ИГОРЬ ГЕННАДИЕВИЧ
МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ
ПОКРЫТИЙ
Специальность 05.23.11 — Проектирование и строительство дорог,
метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Попов А.Н
Воронеж 2012

2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1 Анализ эксплуатационно-технического состояния жестких
покрытий аэродромов государственной авиации 9
1.2 Анализ методов оценки эксплуатационно-технического сос¬тояния жестких аэродромных покрытий 12
1.3 Повреждения и дефекты жестких аэродромных покрытий.
Причины их возникновения 21
1.4 Выводы, цели и задачи исследования 28
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ 31
2.1 Система мониторинга состояния жестких аэродромных
покрытий 31
2.2 Математическое моделирование эксплуатационно-техни¬ческого состояния аэродромного покрытия 37
2.3 Математический аппарат изменения эксплуатационно-техни¬ческого состояния жестких аэродромных покрытий 41
2.4 Обоснование показателя эксплуатационно-технического сос¬тояния аэродромного покрытия 44
2.5 Модели для оценки надежности и прогнозирования
состояния аэродромного покрытия с позиции теории риска ... 48
2.6 Декомпозиция повреждений жесткого аэродромного
покрытия 57
2.7 Выводы по главе 2 72

з
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ 73 ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ
3.1 Моделирование распределения напряжений, возникающих в аэродромном покрытии 73
3.2 Установление параметров законов распределения воздейс¬твия воздушных судов на аэродромное покрытие 84
3.3 Методика статистического моделирования разрушения жестких аэродромных покрытий под воздействием эксплуатационных нагрузок 92
3.4 Выводы по главе 3 105
Глава 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ 107
4.1 Методика оценки эксплуатационно-технического состояния жестких аэродромных покрытий 107
4.1.1 Общие положения 107
4.1.2 Повреждения и дефекты жестких аэродромных покрытий 109
4.1.3 Содержание работ по оценке эксплуатационно-технического состояния покрытия 110
4.2 Прогнозирование изменения эксплуатационно-технического состояния жестких аэродромных покрытий 124
4.3 Сравнительный анализ результатов оценки эксплуатационно¬технического состояния жестких аэродромных покрытий 131
4.4 Выводы по главе 4 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134
ЛИТЕРАТУРА 135
ПРИЛОЖЕНИЯ 148

Список літератури

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные исследования прогнозирования изменения эксплуатаци¬онно-технического состояния жестких покрытий аэродромов государствен¬ного назначения позволили сделать следующие выводы:
1. С использованием метода экспертных оценок определен перечень дефектов, достаточных для оценки эксплуатационно-технического состояния покрытия и впервые установлены значения коэффициентов весомости указан¬ных дефектов по степени влияния на безопасность полетов. Использование по¬лученных коэффициентов позволяет оценить и спрогнозировать эксплуатаци¬онно-техническое состояние жестких покрытий аэродромов.
2. Впервые предложена система мониторинга жестких аэродромных по¬крытий, отличающаяся от известных тем, что используется при оценке эксплуа¬тационно-технического состояния определенный в ходе экспертного опроса пе¬речень повреждений, достаточный для определения надежности покрытия.
3. Для прогнозирования срока службы аэродромного покрытия впервые введен новый показатель надежности - эксплуатационная долговечность, ха¬рактеризующий свойство покрытия сохранять работоспособность до гранич¬ного состояния, удовлетворяющего требованиям по несущей способности, но
ч
не обеспечивающего безопасность полетов. Введение такого показателя по¬зволяет объективно оценить срок службы покрытия до капитального ремонта.
4. По результатам численного эксперимента впервые получены порого¬вые значения надежности аэродромного покрытия для различных периодов на¬копления повреждений в зависимости от интенсивности эксплуатации покры¬тия воздушными судами, а также значения надежности, определяющие работо¬способность аэродромного покрытия для различных групп эксплуатации ВС.
5. Разработана прогностическая модель разрушения жестких аэродром¬ных покрытий под воздействием эксплуатационных нагрузок, базирующаяся на их стохастической природе, впервые позволяющая определить количество по¬врежденных плит под воздействием эксплуатационных нагрузок.