摘要

美国联邦航空管理局推荐在跑道端以外设置泡沫混凝土制成的特性材料拦阻系统(EMAS)。以拦阻冲出跑道的飞机。EMAS拦阻效果的研究最可靠的是采用现场真机试验,但其实施困难,而现有的有限元仿真方法难以模拟材料被碾压破碎的过程。为此,本文首先通过贯入力学试验研究泡沫混凝土破碎碾压过程的力学性能,并分析了冻融作用对其压溃强度及吸能效果的影响。在初步建立泡沫混凝土离散元模型的基础上,提出“虚拟试验法”,以获得泡沫混凝土离散元模型的最佳参数组合。通过模拟抗压强度证明了仿真精度可达97.7%。在此模型的基础上,研究了混凝土颗粒及孔隙的粒径和力学参数对材料贯入力学性能的影响。本文提出的EMAS泡沫混凝土材料离散元模型可为EMAS拦阻过程仿真提供更为精确的研究方法。