随着航空工业的迅猛发展，保障航空安全的问题日益突出。本专著对国内外飞机道面阻拦系统的研究与应用现状进行了详细阐述，主要内容包括：在引论一章首先对目前国内外飞机跑道端安全事故的现状进行了介绍，分析了事故发生原因和常见的拦阻系统分类，并对飞机道面拦阻系统的结构组成、技术要求和研究方法进行了介绍，使读者初步了解飞机道面拦阻系统。在第二和第三章中详细介绍了飞机道面拦阻系统的各种动力学模型，从早期机轮的理论模型再到全尺寸飞机的动力学模型，使读者了解国内外关于飞机道面拦阻系统的理论模型发展历史与现状及各理论模型的局限性，然后介绍了本课题组对现有理论的重大改进和突破，包括考虑压溃阻力、粘附阻力等在内的多参数复杂动力学理论模型及数值验证方法。在第四和第五章主要介绍了飞机道面阻拦系统的实验技术，从材料制备、材料力学性能实验、再到全尺寸飞机的道面拦阻实验，从而使读者能够全面了解相关的实验技术，通过实验与理论的对比，验证理论模型的正确性。在第六章对飞机道面拦阻系统的未来设计趋势进行了展望。
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国家教育部"长江学者"特聘教授；曾任中国力学学会常务理事，北京力学会副理事长,中国航空学会理事
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 飞机道面拦阻系统 1
1.2 飞机冲出跑道事故统计分析 2
1.2.1 事故统计 2
1.2.2 事故原因 5
1.3 飞机拦阻系统的分类 6
1.3.1 拦阻钩 6
1.3.2 拦阻索 8
1.3.3 减速伞 8
1.3.4 反推装置 9
1.3.5 网式拦阻系统 10
1.3.6 道面拦阻系统 10
1.4 飞机道面拦阻系统设计标准 11
1.4.1 飞机道面拦阻系统的结构特征 11
1.4.2 飞机道面拦阻系统的技术要求 13
1.4.3 飞机道面拦阻系统的安装及维护要求 16
1.5 飞机道面拦阻系统的使用状况 17
1.5.1 飞机道面拦阻系统的安装情况 17
1.5.2 飞机道面拦阻系统的成功案例 17
第2章 国内外研究概况分析 21
2.1 国内外研究概况 21
2.2 研究方法概述 25
2.2.1 飞机机轮理论模型 25
2.2.2 轮胎-地面理论模型分析 28
2.2.3 轮胎-拦阻材料理论模型分析 30
2.2.4 数值化建模 39
2.3 飞机道面拦阻系统存在的问题 48
第3章 飞机道面拦阻系统的基本动力学模型与设计实例 56
3.1 机轮拦阻材料的相互作用 56
3.2 飞机动力学模型 61
3.3 泡沫混凝土拦阻材料的制备 62
3.4 泡沫混凝土拦阻材料性能的表征方法 64
3.4.1 干密度 64
3.4.2 抗压强度 64
3.4.3 体积吸水率 64
3.4.4 水分分布均匀性 65
3.4.5 体积含水率 66
3.4.6 试件中心温度 66
3.5 泡沫混凝土材料的力学表征 67
3.6 泡沫混凝土材料压入实验的有限元验证 69
3.7 飞机拦阻系统设计算例 70
3.7.1 泡沫混凝土材料类型选择 70
3.7.2 数值迭代方案 72
3.7.3 拦阻预测模型验证 74
3.7.4 敏感性分析 77
3.8 结论 80
第4章 飞机道面拦阻系统的多参数材料耦合理论模型 82
4.1 多参数材料耦合理论模型 82
4.1.1 Avalle泡沫本构关系 82
4.1.2 压溃阻力 83
4.1.3 撕裂阻力 85
4.1.4 黏附阻力 85
4.1.5 摩擦阻力 86
4.1.6 控制方程 87
4.2 全机动力学模型验证 88
4.3 飞机拦阻问题的参数化分析 89
4.3.1 拦阻床厚度的影响 90
4.3.2 飞机重量的影响 92
4.3.3 泡沫材料强度的影响 92
4.3.4 机轮半径的影响 94
4.4 本章小结 95
第5章 飞机道面拦阻系统的梯度理论模型与多目标优化 97
5.1 飞机梯度道面拦阻系统 98
5.1.1 压溃阻力 98
5.1.2 撕裂阻力 100
5.1.3 摩擦阻力 101
5.1.4 梯度拦阻床控制方程 101
5.2 梯度道面拦阻系统的有限元模型 102
5.3 响应面模型 104
5.3.1 响应面方法 104
5.3.2 样本设计点 105
5.3.3 响应面模型的建立 106
5.4 多目标优化设计 109
5.4.1 设计变量对阻力比的影响 109
5.4.2 设计变量对最大碾压深度的影响 109
5.4.3 多目标优化变量 111
5.4.4 多目标优化方法 112
5.4.5 多目标优化结果 113
5.5 本章小结 114
第6章 飞机道面拦阻系统的蜂窝理论模型与数值化仿真 116
6.1 蜂窝道面拦阻系统的理论模型 116
6.1.1 轮胎-蜂窝材料耦合作用力学模型 116
6.1.2 轮胎下方区域受力分析（0≤x26.1.3 蜂窝材料变形曲线（x2≥Re区域） 119
6.1.4 最小势能原理 120
6.1.5 蜂窝材料变形形状的有限元验证 122
6.1.6 轮胎的水平阻力和支持力 123
6.1.7 水平阻力分力与能量耗散 125
6.1.8 飞机动力学模型 126
6.2 轮胎-蜂窝材料耦合作用数值模拟与分析 126
6.2.1 引言 126
6.2.2 有限元模型的建立 127
6.2.3 计算结果与讨论 127
6.3 本章小结 133
第7章 典型民机在蜂窝材料拦阻系统中的拦阻案例 135
7.1 引言 135
7.2 MATLAB拦阻程序 135
7.3 蜂窝材料的动态压缩力学行为 137
7.4 整机拦阻结果与讨论 140
7.4.1 B737-900ER机型拦阻仿真分析 141
7.4.2 B727-100机型拦阻仿真分析 144
7.4.3 CRJ200ER机型拦阻仿真分析 146
7.4.4 三种机型在同种蜂窝材料拦阻床中的拦阻分析 149
7.4.5 蜂窝材料强度对拦阻性能的影响 150
7.4.6 飞机初速度的影响 154
7.4.7 蜂窝拦阻系统的拖拽分力分布与能量耗散 154
7.5 本章小结 157
第8章 飞机道面拦阻系统的真机实验验证技术 159
8.1 引言 159
8.2 飞机拦阻实验方案 160
8.2.1 飞机拦阻实验机型 160
8.2.2 飞机拦阻实验拦阻床 160
8.2.3 实验测量装置 162
8.2.4 飞机拦阻实验过程 165
8.3 飞机拦阻实验结果分析 166
8.3.1 飞机拦阻过程分析 166
8.3.2 飞机起落架的动态应变分析 168
8.4 整机拦阻实验结果验证 170
8.4.1 整机拦阻理论预测模型 170
8.4.2 整机拦阻理论预测结果与实验结果比较 171
8.5 本章小结 173
第9章 飞机道面拦阻系统的发展趋势 175
9.1 新型道面拦阻材料 175
9.1.1 泡沫玻璃拦阻系统 175
9.1.2 工程骨料拦阻系统 176
9.1.3 工程聚合物拦阻系统 178
9.1.4 深度变化的泡沫材料拦阻系统 179
9.2 仿生双曲波纹板道面拦阻材料 180
9.2.1 引言 180
9.2.2 仿生双曲波纹板的几何构造 181
9.2.3 仿生双曲波纹板的有限元模型及实验验证 183
9.2.4 仿生双曲波纹夹芯板的参数化分析 188
9.2.5 小结 197
9.3 波纹蜂窝道面拦阻材料 198
9.3.1 引言 198
9.3.2 波纹蜂窝几何特征 199
9.3.3 波纹蜂窝有限元分析 201
9.3.4 波纹蜂窝的理论模型 205
9.3.5 结果和讨论 211
9.3.6 小结 217
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