汽車-護(hù)欄系統(tǒng)碰撞仿真研究.pdf

1、近年來,隨著我國車型的變化以及高速公路的飛速發(fā)展,公路上發(fā)生的交通事故也在逐年增加,其中近1/3的事故是由汽車與護(hù)欄的碰撞造成的。汽車與護(hù)欄間的碰撞問題屬于三維非線性大變形結(jié)構(gòu)動(dòng)力碰撞問題,是非常難的課題,目前我國對道路交通安全的研究尚處于起步階段,因此,在這方面的研究工作就具有非常重要的學(xué)術(shù)意義和工程意義。
　　論文在參考國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,首先研究分析了國內(nèi)外護(hù)欄的種類、特點(diǎn)以及發(fā)展情況;推導(dǎo)研究了汽車與護(hù)欄碰撞過程分析的

2、動(dòng)態(tài)顯式有限元方法基本原理,并對接觸算法、沙漏控制及時(shí)間步長控制進(jìn)行了分析,為后面的汽車與護(hù)欄碰撞提供了理論依據(jù)。
　　其次,利用有限元軟件HyperMesh完成了白車身的有限元模型建立,對其進(jìn)行了自由模態(tài)分析,并對結(jié)合自由模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果,對有限元模型進(jìn)行修正來保證模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上建立了整車的有限元模型。并按照國家、交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JT/T281-1995的要求建立了護(hù)欄的有限元模型,然后建立了汽車與護(hù)欄碰撞系統(tǒng)的有限元模型。

3、通過對汽車-護(hù)欄-路面耦合碰撞系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬,得到碰撞過程中的能量曲線及相關(guān)數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行分析來驗(yàn)證分析結(jié)果具有較高的精確性。結(jié)合護(hù)欄耐撞性水平的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對仿真分析結(jié)果進(jìn)行分析評價(jià),并對兩種護(hù)欄的碰撞性能及防撞機(jī)理進(jìn)行了分析比較,根據(jù)GB11551-2003的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對車身速度、加速度進(jìn)行分析。
　　最后,針對護(hù)欄橫向變形量過大以及事故車輛車輪與護(hù)欄立柱發(fā)生阻絆的問題,結(jié)合我國西部道路的特點(diǎn),對兩波護(hù)欄結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以提高其防護(hù)