研究汽車與護欄碰撞過程中車輛的理想運動規(guī)律和護欄的防撞機理,以提高護欄的耐撞性能.在ls-dyna軟件平臺中,根據(jù)樣車的結(jié)構(gòu)參數(shù)和高速公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn),建立了“汽車-乘員-護欄”碰撞耦合系統(tǒng)有限元模型.碰撞仿真結(jié)果表明,護欄通過變形吸收了62.2％的動能,起到了很好的導(dǎo)向作用.汽車的駛出角為8.2°,可以有效避免二次事故發(fā)生.擴欄的最大橫向變形為750mm,假人頭部性能指標(biāo)hpc為508,假人胸部性能指標(biāo)thpc為25.2mm,假人腿部性能指標(biāo)fpc為1.15kn,均小于法規(guī)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值,汽車與護欄碰撞時不會對乘員造成嚴(yán)重傷害.

通過hypermesh和ls-dyna等軟件,建立汽車碰撞護欄的有限元模型。參照相關(guān)的法規(guī),對汽車速度為80km/h、碰撞角為20o的條件下汽車碰撞護欄過程進行安全性分析。乘員風(fēng)險性主要依據(jù)碰撞過程中車輛在特定時間長度內(nèi)的平均加速度及車輛的速度改變量的大小來衡量。根據(jù)仿真出的汽車質(zhì)心處的加速度曲線及速度曲線對碰撞安全性進行分析,并提出改進方案。

汽車與纜索護欄碰撞是一個極為復(fù)雜的力學(xué)過程,影響其動力反應(yīng)的因素很多。碰撞后的護欄系統(tǒng)如橫梁、立柱、地基的變形情況以及碰撞車輛的變形、運動軌跡、傾覆等情況也極為復(fù)雜,而且有很大的隨機性。根據(jù)纜索護欄的受力特點,對碰撞過程進行適當(dāng)?shù)募僭O(shè),建立車輛與纜索護欄碰撞的簡化計算模型,可為高速公路護欄的設(shè)計、施工提供借鑒。

針對車輛與護欄的實體碰撞試驗難度大、經(jīng)費高、周期長、數(shù)據(jù)不易獲取的情況,基于ls-dyna有限元軟件,在分析實際碰撞試驗的基礎(chǔ)上,建立了碰撞車輛仿真模型和護欄仿真模型,優(yōu)化碰撞過程,最終形成了車輛-護欄碰撞仿真模型;同時,與實際試驗數(shù)據(jù)進行對比,分析了誤差形成原因。結(jié)果表明,仿真模型試驗結(jié)果與實車試驗結(jié)果基本一致,驗證了仿真模型的正確性。

護欄是重要的交通安全設(shè)施,車輛與公路護欄的側(cè)面碰撞是一個較為復(fù)雜的事件.為了彌補實物碰撞實驗周期長、研究成本高的不足,采用有限元仿真技術(shù)對此進行研究.建立了護欄受側(cè)面碰撞的有限元模型并進行了仿真計算分析.將有限元計算所得加速度結(jié)果與相應(yīng)規(guī)范中理論計算值進行比較,二者比較接近.結(jié)果表明可應(yīng)用有限元法進行半剛性波形梁護欄受側(cè)面碰撞仿真模擬,為新型護欄的研究開發(fā)縮短周期并節(jié)約成本.

研究汽車與護欄碰撞過程中車輛的理想運動規(guī)律和護欄的防撞機理,以提高護欄的耐撞性能。在ls-dyna軟件平臺中,根據(jù)樣車的結(jié)構(gòu)參數(shù)和高速公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn),建立了"汽車-乘員-護欄"碰撞耦合系統(tǒng)有限元模型。碰撞仿真結(jié)果表明,護欄通過變形吸收了62.2%的動能,起到了很好的導(dǎo)向作用。汽車的駛出角為8.2°,可以有效避免二次事故發(fā)生。護欄的最大橫向變形為750mm,假人頭部性能指標(biāo)hpc為508,假人胸部性能指標(biāo)thpc為25.2mm,假人腿部性能指標(biāo)fpc為1.15kn,均小于法規(guī)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值,汽車與護欄碰撞時不會對乘員造成嚴(yán)重傷害。

對標(biāo)準(zhǔn)的路基壓實土中圓形護欄立柱與土基的相互作用進行了模擬,在此基礎(chǔ)上,基于非線性有限元軟件ls-dyna建立了波形梁護欄的有限元模型。在相同的碰撞條件下,對混凝土基礎(chǔ)中和土基中護欄的碰撞安全性進行了仿真研究。結(jié)果表明,車與土基中護欄碰撞時對乘員造成的傷害值小于車與混凝土基礎(chǔ)中護欄碰撞所造成的傷害值。

防撞活動護欄碰撞分析

根據(jù)幾何等效原理,分別建立了方形和圓形鋼管梁半剛性護欄,采用顯式非線性有限元分析方法,模擬了汽車碰撞兩種鋼管梁半剛性護欄的動態(tài)響應(yīng),對比研究了碰撞過程中兩種護欄的最大應(yīng)力、橫向位移和護欄系統(tǒng)及其各部件的吸能特性。結(jié)果表明,兩種護欄形式都有較好的防護作用,方形鋼管梁半剛性護欄的最大位移和最大mises應(yīng)力較圓形鋼管梁半剛性護欄小,但其變形吸能效果明顯比圓形鋼管梁半剛性護欄的吸能效果差。

汽車護欄碰撞實驗室的總體設(shè)計

針對地鐵車特點進行不銹鋼地鐵車被動安全設(shè)計時難點之一是其端部吸能結(jié)構(gòu)的耐撞性設(shè)計。本文依據(jù)地鐵車體耐撞性設(shè)計理念,在車體端部結(jié)構(gòu)中設(shè)計整體承載式專用吸能結(jié)構(gòu)。建立頭車及中間車車體有限元模型,進行編組列車的碰撞數(shù)值仿真。研究結(jié)果表明:整體承載式專用吸能結(jié)構(gòu)在撞擊過程中發(fā)生穩(wěn)定有序的塑性變形,沖擊能量的47%轉(zhuǎn)化為專用吸能結(jié)構(gòu)的塑性變形,表明該車的耐撞性符合設(shè)計理念。

針對我國高速公路護欄難以滿足不同車型碰撞需求的問題,對高速公路護欄的結(jié)構(gòu)及參數(shù)進行研究。采用能量守恒方法,建立車輛騎跨護欄事故數(shù)學(xué)模型,提出了雙條半剛性護欄新型結(jié)構(gòu);采用均勻設(shè)計方法,對交通組成要素和車型外形參數(shù)進行分析,確定了雙條半剛性護欄的有關(guān)參數(shù)。研究結(jié)果表明:該護欄可有效防止微型車下鉆護欄和大型、重型車騎跨護欄等惡性交通事故的發(fā)生。

實車與足尺護欄碰撞試驗是研究公路護欄安全性最直觀和有效的方法,但存在成本高、周期長、重復(fù)性差以及檢測數(shù)據(jù)量有限等不足.對轎車與護欄碰撞系統(tǒng)進行有限元建模和仿真,并通過試驗驗證,主要特征參數(shù)具有很高的一致性.根據(jù)仿真的結(jié)果,能更深層次地分析影響系統(tǒng)安全性的因素,為高速公路護欄的設(shè)計、施工、設(shè)置以及轎車防撞性能的改進提供有效依據(jù).

第３７卷　第５期 ２０１３年１０月 武漢理工大學(xué)學(xué)報（交通科學(xué)與工程版） ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ?。鳎酰瑁幔睢。酰睿椋觯澹颍螅椋簦。铮妗。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾?（ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?。螅悖椋澹睿悖濉。Γ澹睿纾椋睿澹澹颍椋睿纾?ｖｏｌ．３７?。睿铮?ｏｃｔ．２０１３ 防撞活動護欄碰撞分析＊ 閆書明 （北京中路安交通科技有限公司　北京　１０００７１） 摘要：為確定幾種新型防撞活動護欄安全性能，采用有限元仿真分析和實車足尺碰撞試驗相結(jié)合 的技術(shù)手段，對幾種新型防撞活動護欄進行碰撞分析．結(jié)果表明，折疊式活動護欄對小型車輛形成 絆阻，不滿足評價標(biāo)準(zhǔn)要求；小客車和大客車碰撞鏈?zhǔn)交炷?、桁架式和鋼管預(yù)應(yīng)力索活動護欄后 均能恢復(fù)到正常行駛姿態(tài)，小客車車體重心處加速度最大值分別為９．７８，８．８和８．１ｇ，小客車駛 出角度分別為１０．２°，９．８°和１０．

城軌車輛的牽引系統(tǒng)對車輛的各方面運行情況具有較大的影響，是車輛運行中非常重要的系統(tǒng)。本文首先分析城軌車輛牽引系統(tǒng)的安全性設(shè)計，然后再提出城軌車輛牽引系統(tǒng)的安全性設(shè)計評估方法。

為降低危險路段車輛穿越護欄造成惡性事故的概率,提出特高防撞等級橋梁護欄設(shè)計方案,采用有限元仿真和實車足尺碰撞試驗相結(jié)合的技術(shù)手段,對其安全性能進行評價。結(jié)果表明,車輛碰撞護欄后能夠平穩(wěn)駛出,并能夠恢復(fù)到正常行駛姿態(tài),小型車駛出角度為6.6°,大型車駛出角度為4.6°,大貨車碰撞護欄動態(tài)位移最大值為347mm,小車重心處加速度最大值為16.7g;仿真結(jié)果與試驗結(jié)果相一致,誤差在10%以內(nèi)。可見護欄各項指標(biāo)均滿足評價標(biāo)準(zhǔn)要求,具備630kj防撞能力,可以在實際工程中應(yīng)用,同時也表明運用仿真方法進行護欄安全評價具有一定的可行性。

碰撞力通過《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范（jtgd81-2006）》中所提供的碰撞力計算公式計算得到。

鳳凰型美觀混凝土護欄的實車碰撞試驗研究 作者：劉小勇，張穎，liuxiaoyong，zhangying 作者單位：北京中路安交通科技有限公司,北京,100071 刊名：公路工程 英文刊名：highwayengineering 年，卷(期)：2010,35(3) 參考文獻(11條) 1.方堅宇;張穎;劉小勇鳳凰型美觀混凝土護欄開發(fā)研究[期刊論文]-公路工程2008(06) 2.方堅宇;叢銀霞;馮雄輝常吉混凝土橋梁防測翻景觀護欄設(shè)計[期刊論文]-公路工程2008(06) 3.羅恒常德高速公路新型砼護欄研究數(shù)值模擬分析[期刊論文]-公路工程2008(04) 4.劉少源高速公路汽車與護欄碰撞的動力特性研究1994 5.張京明;江浩斌汽車工程概論2008 6.余志生汽車?yán)碚?000 7.于樹平;喬希永高速公路安全護欄試驗

從高速公路交通事故的統(tǒng)計資料出發(fā),分析了汽車與高速公路護欄碰撞事故在交通事故中的比例及發(fā)展趨勢,提出護欄碰撞研究。對護欄碰撞進行儀器、過程方面的介紹,并進行了力學(xué)分析,總結(jié)分析結(jié)果,提出了改善高速公路交通安全的措施,指出了本領(lǐng)域的研究展望。

根據(jù)常(德)—吉(首)高速公路ss級防撞等級的鳳凰型美觀混凝土護欄的實車碰撞試驗研究,主要介紹了公路護欄安全性能、防撞性能和導(dǎo)向性能的實車碰撞試驗及評價方法,從試驗的準(zhǔn)備、試驗及數(shù)據(jù)采集、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的分析、試驗結(jié)果的評價等方面進行了全面概述,同時,對碰撞試驗條件參數(shù)、試驗車型、數(shù)據(jù)采集、性能評價指標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn)等提出了相應(yīng)要求,為今后護欄的研究和設(shè)計提供經(jīng)驗參考,也可以作為其它交通安全防護設(shè)施的設(shè)計、研究及性能評價的借鑒實例。

為評估船舶t字型靠泊碼頭安全性的問題,文章以某工廠碼頭為例,采用顯式有限元技術(shù)與現(xiàn)場實測相結(jié)合的方法,建立了船舶t字型靠泊有限元模型,將得到的仿真結(jié)果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行分析,獲得了船舶與碼頭的碰撞過程中碼頭各構(gòu)件的最大應(yīng)力值、護舷的變形及吸能曲線并驗證了仿真的可靠性,通過分析不同船型及不同靠泊速度對靠泊碼頭安全性的影響,得到10000噸級船舶的建議最大安全靠泊速度為0.6m/s,20000噸級船舶建議最大安全靠泊速度0.34m/s,30000噸級船舶的建議最大安全靠泊速度為0.2m/s。

采用ls-dyna對一座帶防護設(shè)施的斜拉橋進行船橋碰撞模擬.防護設(shè)施為鋼套箱.通過對單元和材料本構(gòu)關(guān)系的合理選取、接觸和摩擦的處理,實現(xiàn)采用合理的全橋模型進行船橋碰撞模擬,并研究船撞橋的碰撞細(xì)節(jié)和橋梁動力反應(yīng).