高速公路護(hù)欄端頭碰撞能量衰減裝置性能模擬仿真研究.pdf

1、汽車數(shù)量和高速公路修建里程數(shù)的相繼增加，直接導(dǎo)致了交通事故數(shù)的大幅度提高。其中汽車與護(hù)欄碰撞、刮擦或者直接越出道路外所造成的事故導(dǎo)致了嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。因此，改進(jìn)高速公路護(hù)欄及護(hù)欄端頭現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式，研究分析高速公路交通安全設(shè)施的工作具有非常重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價值。
　　首先，本論文基于國內(nèi)外的護(hù)欄研究現(xiàn)狀和評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國道路防護(hù)設(shè)施的實(shí)際需要，研究和分析并總結(jié)出適合我國道路條件的護(hù)欄端頭研究內(nèi)容、研究方法、技術(shù)路線。

2、
　　其次，本文擬采用計(jì)算機(jī)仿真法進(jìn)行研究，應(yīng)用Pro/Engineer軟件和ANSYS/workbench、LS-DYNA軟件進(jìn)行建模、靜力加載試驗(yàn)和動力仿真試驗(yàn)。對汽車-護(hù)欄端頭控制理論進(jìn)行了詳細(xì)分析，分析了汽車與護(hù)欄碰撞過程的有限元方法基本原理和有關(guān)算法，從有限元求解控制方程、單元算法、應(yīng)力修正、接觸碰撞界面以及時間積分、沙漏控制等方面進(jìn)行考慮，根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的控制方程和單元算法，為后續(xù)的車輛與護(hù)欄端頭碰撞能量衰減裝置

3、性能研究提供了理論依據(jù)。
　　本文從高速公路交通安全現(xiàn)狀實(shí)際需求和創(chuàng)新的角度出發(fā)，研發(fā)了新型半殼體護(hù)欄端頭和圓筒護(hù)欄端頭結(jié)構(gòu)的高速公路碰撞能量衰減裝置并對其進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真和動力學(xué)特性的分析研究。應(yīng)用動力學(xué)仿真試驗(yàn)分析了在不同碰撞條件下的碰撞過程，得到碰撞過程中的應(yīng)力分布狀態(tài)、變形形成過程與動能轉(zhuǎn)化規(guī)律。給未來開展交通安全設(shè)施研究領(lǐng)域人員提供一定的理論參考價值。
　　根據(jù)護(hù)欄耐撞性水平的評價標(biāo)準(zhǔn)及仿真結(jié)果分析，本論文研究的

4、兩種高速公路護(hù)欄端頭碰撞能量衰減裝置具有良好的端頭整體韌性和緩沖性能，能夠有效的吸收碰撞能量，可以有效的衰減碰撞沖擊力，并盡量避免車輛及車乘人員因承受過大壓力或翻出護(hù)欄而發(fā)生嚴(yán)重的交通事故。本論文所設(shè)計(jì)的高速公路護(hù)欄端頭碰撞能量衰減裝置具備制造成本低，外表美觀，安裝維修容易等優(yōu)點(diǎn)。該高速公路護(hù)欄碰撞能量衰減裝置主要應(yīng)用在高速公路波形板護(hù)欄、混凝土護(hù)欄的端部，也可以應(yīng)用在交通分流處三角地帶、中央分隔帶開口以及隧道入、出口處等位置。研究結(jié)果