收費亭防護系統(tǒng)緩沖器的設計與碰撞仿真.pdf

1、近年來,隨著汽車與收費亭發(fā)生碰撞的交通事故越來越多,收費亭的安全性越來越受到人們的關注。傳統(tǒng)的收費亭功能單一,安全性能差,僅僅通過外壁和收費站內的防護帶對收費亭進行保護。當收費亭受到撞擊時,往往會產生大變形,對亭內工作人員造成極大的傷害。而且由于防護帶的限制,收費亭在達到使用年限后,又不方便拆除。針對這一現(xiàn)狀,收費亭防護系統(tǒng)可以行之有效的解決這些問題。收費亭防護系統(tǒng)包括收費亭緩沖器、收費亭緩沖座椅以及收費亭的移動裝置三個組成部分。本文主

2、要是對緩沖器進行結構設計與優(yōu)化。
　　根據(jù)目前收費亭安全性能上的缺點以及事故發(fā)生類型,本文設計了一種U型緩沖器,并將其安裝到收費亭上。在發(fā)生碰撞時,緩沖器通過自身變形,吸收碰撞所產生的動能,以達到緩沖吸能的目的,最終達到對收費亭防護的作用。
　　設計出合理的誘導槽是本文對緩沖器設計的重點。緩沖器下端變形程度,是影響撞擊力向橫向分解的最重要因素。通過對緩沖器上誘導槽的變化,控制緩沖器變形過程,使其下端半圓形結構能夠更加充分的變

3、形。本文將從改變誘導槽形狀、尺寸、位置、個數(shù)等因素入手,設計出結構合理,性能完備的緩沖器。
　　本文對緩沖器的設計是基于碰撞仿真來完成的。主要應用ANSYS、LS-DYNA等有限元分析軟件進行動力學仿真分析。確定在碰撞過程中緩沖器所受的接觸力,緩沖器被壓縮位移等相關參數(shù)。通過對緩沖器結構的改進,使接觸力保持在收費亭可以承受的安全范圍之內。
　　隨后要對緩沖器與收費亭的連接方式進行設計,選擇最佳安裝方案。最后將緩沖器以成排列組