论文对机场跑道事故的种类和原因进行了分析,结合国外近期的实际机场事故数据对EMAS的有效性进行了分析。论文提出了EMAS的技术要求,给出了拦阻材料应具备的特性及EMAS几何设计要求,包括铺设宽度、长度、滞后段距离和可拦速度等参数的确定方法。论文建立了EMAS拦阻飞机过程的数学–力学模型,分别进行了拦阻过程的动力学与静力学分析,得出了飞机进入EMAS时的初始动能与拦停距离、压入深度、EMAS作用于飞机的垂直和水平荷载的函数关系。论文深入研究了机轮–EMAS间的接触面作用,得出了机轮所受水平、垂直荷载计算式,导出了EMAS产生的水平、垂直荷载与EMAS材料密度、飞机水平速度、轮胎型号和机轮压入EMAS深度的函数关系。对EMAS拦阻性能进行了模拟仿真,分析了各种系统参数变化对拦阻效果的影响,为EMAS参数优化和系统设计奠定了基础。本文提出了一种EMAS结构的改进方法,即将其设计成强度不同的上、下两层结构,从而可同时适用于轻型和重型飞机的拦阻。针对机轮在双层EMAS的不同压入深度进行了动力学分析,得出了不同压入深度的水平拖滞力和垂直荷载的计算公式。运用现值法对EMAS进行了经济评价,给出了寿命周期费用的计算方法。