新型柔性护栏碰撞安全性仿真分析及实车验证

为研究新型柔性护栏碰撞安全性,据国内现有评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,结合多次实车碰撞试验,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于VPG前处理软件,对所建“汽车-护栏”模型从车辆运动轨迹、车体加速度及护栏最大横向位移等方面分析车辆撞击新型柔性护栏的碰撞安全性;通过实车碰撞试验验证护栏对车辆的导向性。结果表明,仿真计算所得车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标与试验结果一致,满足法规评定标准要求。     

防撞柱实车碰撞性能的研究

作为防止汽车炸弹恐怖袭击的有效手段,防撞柱被越来越多地用于重要建筑设施的防护。针对目前防撞柱的研究一般多只停留在软件分析,本文详细介绍了作者们研发的结构防撞实验设施以及利用该设施完成的一种钢管混凝土防撞柱系统的实车碰撞试验。该试验中的撞击卡车加配重总重6.8t,发生撞击时速度约12m/s,卡车货厢前沿未穿过碰撞前的防撞柱内侧边缘,而被完全阻止,符合美国防恐SD-STD-02.01标准规定的防撞柱K4等级要求。对防撞柱进行了静力推覆对比试验,得到了防撞柱的荷载-挠度曲线,并据此对碰撞试验中的能量转换进行了分析。通过对碰撞试验进行简化分析,得到了卡车与柱状物撞击时的卡车前部变形刚度系数以及最大撞击力计算公式,并提出了防撞柱的简化设计方法。     

弯道混凝土护栏碰撞特性的优化设计

摘要：平曲线半径不足400米的弯道是交通事故率最高的路段,由于缺乏对弯道护栏的研究,人们不得不在弯道上长期使用直道护栏。要改变目前这种无论弯道、直道,均一律使用直道护栏的不合理现象,就必须获得弯道半径为400米时的混凝土护栏最佳尺寸参数。为此,本文以NJ型混凝土护栏尺寸参数为参考基础,以防撞等级为SS级的护栏为研究目标,以大型客车总质量为18t、碰撞速度为80km/h、碰撞角度为20°的碰撞条件为研究工况,基于eta/VPG及Ls-dyna软件平台及“汽车-护栏-弯道”一体化车-路系统动力学模型,联合应用正交试验设计方法及动态显式有限元方法,以客车后轮抬高量为考核指标,对控制弯道混凝土护栏截面形状的6个设计变量,应用L25(56)正交试验表安排仿真试验,借助SPSS统计软件包,对仿真试验结果进行了方差分析,找出了各因素对结果的影响程度,并据此确定了弯道混凝土护栏的最佳尺寸参数。对25组仿真试验结果的分析发现,大型客车撞击弯道半径为400米的混凝土护栏时,发生的弯道事故全是翻车事故,且主要表现为客车翻越混凝土护栏而坠向护栏外侧悬崖的事故模式。优化设计结果表明,增加混凝土护栏的高度是抑制大型客车翻越护栏的重要途径,合理的弯道混凝土护栏尺寸参数,可以将翻车事故控制在护栏内侧,以避免重大恶性事故的发生,且控制弯道混凝土护栏截面形状的6个设计变量对弯道事故的影响,存在如下优先级关系：下斜坡高度>底部凸缘高度>上斜坡高度>顶部宽度>下斜坡宽度>上斜坡宽度,即高度的影响较宽度的影响要显著,下斜坡高度的影响又较上斜坡高度的影响显著。     

不对等射流空中碰撞扩散消能研究

本文在总结挑流碰撞消能已有研究成果的基础上，提出射流空中碰撞消能的主要作用在于分散水流，用小股射流碰撞大股主射流，可以使主射流充分分散，达到消能目的。通过模型试验，分析了不对等射流的水力特性，研究了满足消能需要的最小流量比，从而提出了不对等射流空中碰撞消能的新思路，并为创造这一新的消能方式打下了初步基础。     

护栏碰撞中车体加速度敏感性分析

碰撞参数在试验组织中会产生误差,为了解车体冲击加速度指标对碰撞参数的敏感程度,建立车辆碰撞某组合式护栏有限元仿真模型,运用碰撞试验对有限元模型的可靠性进行验证后,进行敏感性分析。结果表明,仿真与碰撞试验结果相符,验证了仿真方法的可靠性;车体冲击加速度指标对车辆质量、碰撞角度与碰撞速度参数的敏感度系数分别为-0.58、1.63、4.18,碰撞速度是影响车体冲击加速度的最敏感因素。研究成果为制定碰撞试验误差范围有指导意义。     

有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性

建立多种车辆和护栏有限元仿真模型,运用多次碰撞试验数据对仿真模型计算结果进行比对,对采用有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性进行分析。研究结果表明,仿真计算可以得到车辆行驶轨迹、结构防护导向、乘员风险和动态变形等护栏安全评价的各项指标,仿真结果与试验结果一致,误差在10%以内,验证了建模方法的正确性,运用有限元仿真方法评价护栏安全性能具有较高可行性。强调运用评价护栏安全性能的仿真模型须通过碰撞试验校核,同时建议通过法规和准则对从事护栏评价CAE工程师进行职业管理。     

贴壁射流形态对跌坎消能的水力特性影响试验研究

贴壁射流形态是影响跌坎型消力池消能效果和水力特性的重要因素之一。为研究贴壁射流形态对输水工程跌坎消能效果和水流特性的影响,通过１：２０的水工模型试验对反弧贴壁射流和平抛贴壁射流情况下的跌坎消力特性进行试验观察和测试。获得不同射流形态下的主流形态、消力池底板脉动压力过程及水面波动时程曲线。试验结果表明：平抛型贴壁射流通过增加射流入水的俯角,使射流进入消力池后产生强烈紊动和翻滚,导致消力池底板的时均压力和脉动压力比反弧贴壁射流大,但平抛贴壁射流减小了消力池和稳水区的水面波动,能更好地满足输水工程下游隧洞稳定输水要求。     

船舶碰撞过程中带板梁结构剪切破坏机理初探

以带板梁为研究对象，运用极限平衡理论和数值分析手段，讨论了剪切变形为主的带板梁变形和破坏机理。内容包括，极限载荷的计算方法；不同载荷作用下带板梁各横截面的合成应力、正应力、剪应力沿腹板高度的分布及其规律；塑性变形的产生和发展过程；带板梁碰撞吸能的成分分析。所得到的结果对耐撞性结构设计、建成船舶的耐撞性评估和模型试验方案设计等都具有指导意义。     

近断层地震作用下曲线桥碰撞效应及影响试验研究

为明晰近断层地震动作用下曲线梁桥碰撞效应及其影响,以某小半径带坡匝道桥为对象,设计制作1/10缩尺模型及可调式碰撞测试装置,选取同次地震中近断层和远场地震动输入,完成了单向和双向激励条件下试验模型桥的振动台试验。结果表明:与远场地震动相比,近断层地震动作用下曲线梁桥的碰撞效应(碰撞次数和碰撞力)有较为显著的增加,而碰撞效应的增大会增大支座的位移响应,进而增加支座失效或落梁风险,且双向地震动影响更大;碰撞对边墩和中墩沿碰撞力方向的切向位移峰值增加显著,对碰撞力方向上试验模型桥的墩顶有效均方根位移响应均有放大作用,碰撞会增加试验模型桥桥墩的破坏风险。曲线桥抗震设计中应考虑近断层地震动诱发的碰撞效应影响。     

D6AC钢冲击断口形貌的分形研究

本文利用扫描电镜对含Mn$夹杂物和含ZrN夹杂物的D6AC钢的冲击断口形貌进行了观察与分析;利用数字图象法测定了试样的断口分形维数,揭示了冲击断口形貌和冲击韧性与夹杂物含量之间的内在联系,探讨了材料冲击断口形貌与分形维数的关系,拓宽了分形几何学在材料领域的应用范围.     

移动式机动车现场标准测速仪溯源技术的研究

介绍了当前广泛使用的两种基于光电和GPS原理的非接触移动式机动车现场标准测速仪的溯源技术,对光电式机动车速度仪和高精度机动车GPS测速仪进行了实验室模拟测速误差的检测和机动车道路速度实测值的对比试验。在10～180km/h范围内特定速度点,采用同步齿形带式台架校准装置对光电式机动车速度仪进行校准;采用机动车GPS信号模拟器对高精度机动车GPS测速仪在相同速度点进行模拟测速误差检测。使用机动车道路速度实测方法对两类测速仪器在20～150km/h速度范围内的测速性能进行对比,结果表明,两类测速仪器在速度波动较小时,不同速度点的测速偏差在±0.3%范围内;速度变化较快时,高精度机动车GPS测速仪的速度测量值响应速度较快,而光电式机动车速度仪的速度响应与之相比有一定的延时滞后,两者的最大测速偏差在±8%范围内。因此,在能够搜到6颗以上卫星信号时,使用高精度机动车GPS测速仪具有更好的测速性能。     

大小试样冲击功比值变化规律的研究

通过夏比Ｖ型缺口冲击试验，研究了结构钢小尺寸试样的冲击功与标准试样冲击功的比值在系列温度冲击试验中的变化规律，并述评了用等效比值数确定小尺寸试样冲击功指标的问题。     

声屏障缩尺模型试验研究

通过声屏障原型试验和声屏障模型试验结果对比分析,得出倒L型声屏障对低频声降噪效果不明显,对中、高频声有较好的降噪效果.在160Hz-4000Hz的频带范围内,声屏障原型试验和声屏障模型试验有较好的相关性,证明缩尺模型试验是开展降噪声屏障研究的有效方法,对今后开展降噪声屏障的设计和研究具有参考价值.     

Combined effect of silica fume and steel fibers on the impact resistance and mechanical properties of concrete

This study investigated the impact resistance and mechanical properties of steel fiber-reinforced concrete with water–cement ratios of 0.46 and 0.36, with and without the addition of silica fume. Hooked steel fibers with 60-mm length and an aspect ratio of 80, with three volume fractions of 0%, 0.5%, and 1% were used as the reinforcing material. In pre-determined mixtures, silica fume is used as a cement replacement material at 8% weight of cement. The experimental results show that incorporation steel fibers improve the strength performance of concrete, particularly the splitting tensile and the flexural strengths. A remarkable improvement was observed in impact resistance of the fibrous concretes, as compared with the reference materials. The results demonstrate that when steel fiber is introduced into the specimens including silica fume, the impact resistance and the ductility of the resulting concrete are considerably increased.     

仪器化冲击法研究几种金属材料的冲击性能

利用仪器化冲击试验机进行了D36、14MnVTiRe和10CrNiCu船体结构钢的系列冲击试验，结果表明：这几种船体结构钢具有较低的韧脆转变温度。用裂纹扩展功取作为韧脆转变温度的判据更加准确。韧脆转变前，断裂能量主要消耗于裂纹的扩展；韧脆转变后，裂纹形成功Wi明显大于裂纹扩展功Wp，断裂能量主要消耗于裂纹的形成。     

利用冲击试验获得缓冲材料振动传递率的研究

基于冲击信号是一非周期信号,在冲击脉冲作用下通过测量冲击激励和在该激励下的冲击响应,对其进行频谱分析,最后得出振动传递率.本文论述了这一方法的理论依据以及可行性.     

CIMS环境下汽车车身CAD系统的研究与应用

结合东风汽车公司车身计算机集成制造系统中车身ＣＡＤ系统的研究和应用，介绍了高新技术引起的车身设计方法的重大变革以及计算机在车身设计实际应用中的关键技术和应用成果。     

汽车噪声源识别实验研究

声强测试分析方法是一种有效的噪声源识别和声场分析方法。依据声强法的原理,对某型汽车的车外辐射噪声进行声强测试,并在此基础上对该车的主要噪声源进行识别和研究,为降低该型汽车的表面辐射噪声提供有效的参考依据。     

电机定子匝间绝缘测量用冲击分压器性能试验研究

在研究电机定子电气性能检验装置校准方法项目过程中,研制了一种采用高压无感电阻、等电位屏蔽措施、二级分压结构和分布电容调节技术的冲击分压器,它被用于电机定子匝间绝缘项目的冲击电压峰值和波前时间的测量。经过试验,该电阻分压器的分压比误差小于0.5%;上升时间小于100ns,满足测量指标要求。