高速公路護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，改進高速公路護欄及護欄端頭現(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際應(yīng)用價值。
　　首先，本論文基于國內(nèi)外的護欄研究現(xiàn)狀和評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國道路防護設(shè)施的實際需要，研究和分析并總結(jié)出適合我國道路條件的護欄端頭研究內(nèi)容、研究方法、技術(shù)路線。

2、
　　其次，本文擬采用計算機仿真法進行研究，應(yīng)用Pro/Engineer軟件和ANSYS/workbench、LS-DYNA軟件進行建模、靜力加載試驗和動力仿真試驗。對汽車-護欄端頭控制理論進行了詳細(xì)分析，分析了汽車與護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、沙漏控制等方面進行考慮，根據(jù)實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)狀實際需求和創(chuàng)新的角度出發(fā)，研發(fā)了新型半殼體護欄端頭和圓筒護欄端頭結(jié)構(gòu)的高速公路碰撞能量衰減裝置并對其進行計算機模擬仿真和動力學(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欄而發(fā)生嚴(yán)重的交通事故。本論文所設(shè)計的高速公路護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。該高速公路護欄碰撞能量衰減裝置主要應(yīng)用在高速公路波形板護欄、混凝土護欄的端部，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