我国航空市场发展火热,近年来我国民航机场飞机起降架次逐年增加,机场跑道病害也显著增多,为保证机场病害不对飞机运营安全造成影响,所以对机场跑道定期检测与研究显得很重要。机场跑道受到飞机载荷、气候、水文和混凝土材料特性等因素的影响,脱空是最为常见的跑道病害形式。本文对飞机载荷作用下的机场脱空跑道响应进行研究,采用有限元仿真的方法,模拟飞机在机场脱空道面滑跑过程,分析飞机滑跑过程中机场脱空道面的动态响应变化规律。论文首先介绍橡胶材料和橡胶-帘线层的变形特性,采用Yeoh模型和加强筋模型描述轮胎力学行为,建立航空轮胎有限元模型。接着,介绍机场道面本构模型,建立机场道面有限元模型,并结合实验数据建立机场脱空道面有限元模型。最后,以轮胎和道面有限元模型为基础,建立轮胎-道面接触模型。计算飞机载荷,确定模拟方案进行仿真计算。本文中设计了面层厚度、基层厚度和土基模量三个因素的模拟实验,分析了三个因素对道面结构力学性能的影响。发现,增大面层厚度和土基厚度可以减小道面结构响应,而面层厚度的影响更加显著。土基模量对道面结构响应影响很小,增大土基模量不会改善弯沉盆曲线。本文中设计了脱空尺寸、脱空位置、载荷分布和脱空相互影响四个因素的模拟实验,分析了脱空各个参数对道面力学性能的影响。发现,在一定范围内,脱空尺寸越大,轮迹带与脱空区域越近,道面结构响应越大。两处脱空在一定距离、一定半径内会相互影响,且距离越近,半径越大,影响就越大。结合实例,模拟飞机在实测脱空道面上滑跑过程,分析道面脱空区域力学行为,分析实测脱空跑道在飞机载荷作用下的响应规律。