波形梁公路護(hù)攔的力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路里程的不斷增加，高速公路上發(fā)生的交通事故數(shù)量也在逐年增多，由此造成的人身及財(cái)產(chǎn)損失也是巨大的。因此有必要對(duì)汽車與高速公路護(hù)欄碰撞的規(guī)律進(jìn)行研究，改進(jìn)現(xiàn)有護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式，提高護(hù)欄在碰撞事故過程中吸收能量的能力，從整體上改善護(hù)欄的防護(hù)性能。基于這一現(xiàn)狀，中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院專門立項(xiàng)進(jìn)行公路護(hù)攔的開發(fā)研究，本論文依托該項(xiàng)目針對(duì)波形梁公路護(hù)攔的力學(xué)性能展開研究。 本文通過研究汽車與波形梁護(hù)欄在碰撞過程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)來分

2、析汽車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和護(hù)攔的損害程度，并針對(duì)現(xiàn)有波形梁護(hù)攔的不足提出新型公路護(hù)攔以改進(jìn)護(hù)攔的防護(hù)性能，使司乘人員在交通事故中受到的損傷程度進(jìn)一步降低。 本文從幾何非線性、材料非線性和接觸非線性入手，分析了汽車與護(hù)欄碰撞過程中所涉及到的各種非線性問題，討論了碰撞動(dòng)力學(xué)中的有限元法，在此基礎(chǔ)上建立了汽車與護(hù)欄碰撞的有限元模型。在碰撞模型中，針對(duì)護(hù)欄與汽車的彈塑性大變形現(xiàn)象，對(duì)汽車與護(hù)欄發(fā)生接觸的部位進(jìn)行了細(xì)化，又充分考慮了摩擦的影響和剎

3、車效應(yīng)，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)際情形的模擬；并將仿真結(jié)果與實(shí)車碰撞試驗(yàn)結(jié)果相比較，驗(yàn)證了有限元仿真分析方法的可行性。其次，通過改變碰撞過程中的初始碰撞條件，分析了波形梁護(hù)攔在四種工況下車輛運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和護(hù)欄體系碰撞損害程度。通過對(duì)比分析不同計(jì)算工況下汽車的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移、速度和能量，波形梁護(hù)攔板的位移、應(yīng)力和應(yīng)變，對(duì)不同計(jì)算工況下波形梁護(hù)攔的防護(hù)性能做出了總結(jié)。最后，提出了公路波形梁護(hù)欄的改進(jìn)方案，通過應(yīng)用數(shù)值模擬方法將新型公路護(hù)欄與現(xiàn)有波形梁