机场跑道是机场的重要组成部分,其道面的质量直接影响着乘员的舒适程度以及飞机滑行的安全,在一定程度上还会加速飞机构件的磨损,情况严重时,甚至会造成飞机事故的发生。此外,飞机在起降着陆的滑行条件下,飞机承载系的主要冲击源就是机场跑道道面的不平整,因此研究机场跑道道面的不平整度显得尤为重要。目前国际上采用的机场道面的不平整评价指标多是沿用公路路面的评价指标,并没有考虑飞机长轴距的影响,且没有一个统一的标准。本文旨在考虑道面长波的基础上,提出一个科学准确评价道面不平整度的指标。鉴于此,本课题进行了理论研究和仿真模拟。其中在理论研究方面,基于飞机的三维全机模型建立了飞机振动微分方程,借助传递矩阵法求解此方程得到飞机在道面任意位置处的振动响应量Z、α、β;结合IRI的计算公式,以振动响应量为基础参数,引入机场道面不平整度指数(Airfield Pavement Roughness Index,APRI)并推导出其数学表达式。在仿真模拟方面,以B737-800为模型基础,采用SolidWorks建立了飞机虚拟样机模型,与Adams软件联合建立飞机的全机仿真模型;其中采用起落架缓冲器的刚度及阻尼曲线分别表示起落架缓冲器的空气弹簧力和油液阻尼力,以模拟近乎真实的缓冲器结构;轮胎也采用尽可能符合实际物理状态的Fiala轮胎;并利用MATLAB软件编制相应程序,结合谐波叠加法编制不同等级道面的三维模型,考虑了道面的长波和短波组成。由仿真模拟的结果分析可得APRI与a_w的相关性值大约为r_F=0.9864,IRI与a_w的相关性值大约为r_I=0.8859。r_F>r_I,则APRI较于IRI更适应于机场道面不平整度的评价。并借鉴a_w的量化等级标准,由APRI与a_w的拟合数学表达式确定了APRI量化等级划分标准。若APRI≤12,则道面平整度状况良好;若APRI介于12~36之间,则道面平整度状况为中;若APRI≥36,则道面平整度状况为差。