波形梁公路護攔的力學性能研究.pdf

1、隨著我國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產(chǎn)損失也是巨大的。因此有必要對汽車與高速公路護欄碰撞的規(guī)律進行研究，改進現(xiàn)有護欄結(jié)構(gòu)形式，提高護欄在碰撞事故過程中吸收能量的能力，從整體上改善護欄的防護性能?；谶@一現(xiàn)狀，中交第一公路勘察設(shè)計研究院專門立項進行公路護攔的開發(fā)研究，本論文依托該項目針對波形梁公路護攔的力學性能展開研究。 本文通過研究汽車與波形梁護欄在碰撞過程中的動態(tài)響應(yīng)來分

2、析汽車的運動規(guī)律和護攔的損害程度，并針對現(xiàn)有波形梁護攔的不足提出新型公路護攔以改進護攔的防護性能，使司乘人員在交通事故中受到的損傷程度進一步降低。 本文從幾何非線性、材料非線性和接觸非線性入手，分析了汽車與護欄碰撞過程中所涉及到的各種非線性問題，討論了碰撞動力學中的有限元法，在此基礎(chǔ)上建立了汽車與護欄碰撞的有限元模型。在碰撞模型中，針對護欄與汽車的彈塑性大變形現(xiàn)象，對汽車與護欄發(fā)生接觸的部位進行了細化，又充分考慮了摩擦的影響和剎

3、車效應(yīng)，較好地實現(xiàn)了對實際情形的模擬；并將仿真結(jié)果與實車碰撞試驗結(jié)果相比較，驗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，分析了波形梁護攔在四種工況下車輛運動的規(guī)律和護欄體系碰撞損害程度。通過對比分析不同計算工況下汽車的運動軌跡、位移、速度和能量，波形梁護攔板的位移、應(yīng)力和應(yīng)變，對不同計算工況下波形梁護攔的防護性能做出了總結(jié)。最后，提出了公路波形梁護欄的改進方案，通過應(yīng)用數(shù)值模擬方法將新型公路護欄與現(xiàn)有波形梁