汽车冲击防撞护栏的运动响应分析

对防撞护栏与汽车工作特性以及防撞护栏的结构进行分析，并分析现有计算冲击力的原理和方法，建立考虑汽车局部变形和护栏变形共同影响的汽车－钢筋混凝土防撞护栏连续系统的力学计算模型，确定车辆和防撞所栏系统动力方程，求解碰撞力的大不，给出在汽车冲撞过程中的减加速度 应以及护栏所受冲击力的计算表达式，以解放CA105B型汽车冲击钢筋混凝土护栏为例求解碰撞力，并与实车碰撞结果进行比较和分析，对改善我国公路桥梁防撞护栏结构及合理设计新型防撞护栏提供了重要的依据。     

钢-混组合护栏的力学模型及仿真分析

针对汽车与钢-混组合护栏碰撞过程中汽车和混凝土共同变形,建立汽车与钢-混组合护栏碰撞的计算模型,并用有限元通用显式程序LS-DYNA对碰撞运动进行数值仿真分析.在分析组合护栏中各组件在碰撞中的作用的基础上对组合护栏的抗撞能力进行综合评价.因钢-混组合护栏中钢结构能够在碰撞中吸收较多的能量,所以组合护栏的防撞能力得到很大的提高.仿真分析结果证明组合护栏防撞能力相对其他类型的护栏具有较大的优势.该研究为新型防撞护栏的设计提供了新的方法.     

汽车冲击防撞护栏运动响应计算机仿真

建撞立考虑汽车局部变形和护栏变形共同影响的汽车－钢筋混凝土防撞护栏连续系统的计算模型。利用计算机仿真模拟汽车冲撞钢筋混凝土护栏的全过程，给出汽车冲撞过程中的行车轨迹、减加速度响应以及钢筋混凝土护栏所受冲击力的形式与大小等。在汽车碰撞钢筋混凝土护力学运动模型基础上对辽宁省铁岭市马式堡公路大桥的防撞护栏进行了设计。     

波形梁半刚性护栏与汽车碰撞的仿真

对一个给定的波形梁半刚性护栏结构设计进行耐撞性评价 .采用大型有限元软件ABAQUS,模拟了汽车碰撞波形梁半刚性护栏的动态响应,研究了碰撞过程中护栏的最大侧向水平位移和护栏系统的吸能特性,分析了影响护栏耐撞性的各种因素 .护栏在碰撞过程中通过变形吸收了总动能损失的30.8%的能量,对小轿车起到了很好的导向作用.通过改变汽车的重心高度,对原有设计提出了优化建议.用数值方法对车轮与地面的摩擦系数对耐撞性的影响进行了模拟.仿真计算的结果与全尺寸试验结果进行了比较,二者的趋势基本吻合,表明仿真结果的有效性.     

汽车——护栏碰撞过程的仿真研究

运用计算机仿真技术，对汽车与弹性护栏的碰撞过程进行了仿真分析，用欧拉法和拉格朗日法建立了汽车三维运动分析模型，确定了汽车对护栏的碰撞模型，建立了弹性护栏数学模型分析弹性护栏的特性，并提出了弹性护栏受力后，其变形和内力的算法，最后给出了应用实例。     

拱桥在转动地震输入下的动力模型分析

通过分析转动分量与平动分量输入时的差别，并考虑场地转动的影响，提出了比较切合实际的扭转分量输入的动力模型．给出了此模型的计算方法．根据Newmark提出的转动分量公式由水平地震波时程值得到了转动分量的时程值．运用数学软件MATLAB语言自编有限元程序，通过算例对此模型与一般多支承输入模型进行时程分析，并对结果进行了分析和比较．     

波形梁护栏结构参数对防撞性能的影响

护栏板和立柱是波形梁护栏的主要组成结构,为分析结构参数的变化对波形梁护栏防撞性能的影响,基于动态显式有限元法和LS-DYNA软件,建立了车辆-护栏碰撞动力学模型,以护栏板厚度和立柱厚度为设计变量,每个设计变量考虑4个水平,对8组不同结构参数组合的波形梁护栏进行汽车碰撞仿真试验,并对各工况计算结果进行分析。结果表明:板厚度为3.5mm、立柱厚度为4.5mm的组合和板及立柱厚度均为4.0mm的组合满足护栏防撞性能要求,与现行规范中波形梁护栏相比,二者在材料费用上分别节省12.5%和11.2%。     

混凝土结构道路护栏设计计算方法

为了研究我国混凝土结构道路护栏的设计计算方法,通过研究冲击荷载对混凝土结构护栏的动力作用过程,建立车辆撞击护栏的冲撞模型,获得撞击过程的碰撞力及其分布长度.应用运动学原理导出碰撞力的分布形式为1/4余弦曲线式.基于能量原理,通过建立车辆撞击混凝土护栏板的塑性变形屈服线,确定碰撞作用下混凝土结构道路护栏的抗冲击能力的计算方法.该方法与依据现行美国规范设计方法和我国有关规范方法所得的计算结果对比表明,在同一工况下新方法配筋明显小于另外2方法,计算过程更符合实际碰撞情况,可以为我国制定有关道路护栏设计规范提供技术参考.     

半刚性波形梁护栏受侧面碰撞的有限元仿真

护栏是重要的交通安全设施,车辆与公路护栏的侧面碰撞是一个较为复杂的事件.为了弥补实物碰撞实验周期长、研究成本高的不足,采用有限元仿真技术对此进行研究.建立了护栏受侧面碰撞的有限元模型并进行了仿真计算分析.将有限元计算所得加速度结果与相应规范中理论计算值进行比较,二者比较接近.结果表明可应用有限元法进行半刚性波形梁护栏受侧面碰撞仿真模拟,为新型护栏的研究开发缩短周期并节约成本.     

客车与半刚性双波梁护栏碰撞过程的研究

针对高速公路上客车与路侧防护栏的碰撞问题,建立某大型客车有限元模型和常见现行道路上的Q235双波梁钢护栏的有限元模型,采用Dyna求解器,研究车速为80 km/h、碰撞角为20°时,客车-护栏碰撞系统的动态响应过程.结果表明,双波梁护栏对客车的防护作用较差,虽可在一定程度上校正失控车辆,但客车最终会跨越护栏;客车前下端变形严重,但不会侵入乘员生存空间;护栏在碰撞过程中吸收的内能占车辆初始总动能的50%以上,可有效减缓汽车速度,降低道路交通事故的严重程度.     

冷弯薄壁C形钢柱翼缘转动约束刚度简化计算

畸变屈曲是冷弯薄壁型钢构件的主要破坏模式之一,按翼缘模型计算其弹性畸变屈曲应力时需要确定腹板对翼缘的转动约束刚度.现有转动约束刚度计算公式较复杂,求解过程需要进行一次迭代.为了简化计算过程,提出了冷弯薄壁C形钢柱翼缘转动约束刚度简化计算方法.该方法在Lau和Hancock公式的基础上,结合我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018 2002）中关于腹板和翼缘局部屈曲系数的规定而导出的,并根据Lau和Hancock公式计算结果对其进行了修正.与有限条分析值对比表明：该方法可以准确、方便地计算转动约束刚度,能够应用于冷弯薄壁型钢C形截面柱的设计计算.     

基于加速度场的堰塞体颗粒材料渗透破坏离散元快速模拟方法

堰塞体是由崩塌、滑坡、泥石流、冰碛等形成的结构松散的堆积体,且多由宽级配无粘性土组成,易在上游水位抬升过程中产生渗透破坏,从而导致溃决,对下游居民财产与生命安全造成严重威胁。基于离散元和流体动力学（CFD-DEM）相耦合的数值模拟方法是研究堰塞体渗透破坏过程及颗粒冲蚀规律等的有力工具,但CFD-DEM耦合计算方法需要不断的交互计算及数据传递,导致计算量大,计算速度较慢。本文基于堰塞体颗粒材料在渗透破坏过程中的受力特征,在分析渗透破坏过程中流体对颗粒作用力的基础上,利用加速度场与拖曳力的简化形式表征流场作用力,提出了一种简化的渗透破坏离散元快速模拟方法。该方法可以将堰塞体颗粒在渗流场中所受的作用力,直接以加速度场的方式施加在DEM模块中,减少了传统CFD-DEM耦合方法中的双模块交互迭代所需要的计算量,从而在保留CFD-DEM耦合方法计算效果的基础上,有效提升计算效率。最后针对宽级配无粘性堰塞体土料,利用简化后的理想不连续级配颗粒模型,对比CFD-DEM耦合方法计算结果,对本文所提出的快速模拟方法的合理性和有效性进行了验证。研究结果表明,在试样细颗粒流失量随运行时步的变化值与变化趋势方面,简化模拟方法与CFD-DEM耦合方法基本一致,流失量误差不超过3.4%,这表明了本文所提的简化模拟方法的可靠性。当对某一具体的堰塞体颗粒采取简化模拟方法进行模拟时,误差的具体量值可能会发生变化。在计算速度方面,快速模拟方法在本文模拟中的运行速度约为CFD-DEM耦合模拟方法的3.5倍,且当颗粒数量越多时,简化模拟方法的计算速度提升越明显。     

风电惯性台架模拟惯量的计算

给出了水平轴风电惯性台架惯量的简化计算方法,即首先在不考虑叶片几何攻角和冲角变化的条件下,建立叶片三维模型获取其重心位置,再考虑到叶尖避雷装置和控制装置对叶片重心的影响来修正叶片重心位置,最后参考经验数据确定风轮转动惯量。     

考虑焊缝单元的钢节点有限元计算方法

焊接是不同钢构件连接最常用的方式之一,出于多种原因,传统的计算对焊缝进行了简化或合并处理,这与构件的实际受力状态有较大偏差.为此,提出了钢结构三维焊缝单元的定义及其作用机理,较为精细地模拟了焊缝的应力应变状态、材料属性、应力集中情况.由于在有限元数值分析中,焊缝单元的物理特性在整个结构的作用中有较大影响,将考虑焊缝单元的节点有限元计算结果与传统的节点计算方法、简化的有限元模型的计算结果进行对比,发现了考虑焊缝单元的作用与属性,对结构的受力分析有更重要的意义.     

一种新并联主手的灵巧度分析

建立了基于Delta和3-RRR复合结构的双并联式主手平动与转动独立的运动学模型,并推导出各自的雅可比矩阵,给出了局部灵巧度和全局灵巧度的计算方法．在计算过程中,引入了MonteCarlo方法使计算过程简化,效率提高．给出了特定构型下的机构灵巧度分析结果,验证了上述方法的有效性,灵巧度的分析结果可直接用于主手的优化尺度综合．     

弹性地基上空间巨型框架结构的自由振动分析

针对弹性地基上的空间巨型框架结构的动力分析,提出了一种简化的算法,即将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向变形,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的弹性地基,把巨型梁按照巨型弹性地基梁处理,然后将巨型柱和巨型弹性地基梁组成空间巨型框架;在考虑了地基的弹性变形后,用一种简化的空间杆系——层模型对其进行动力分析.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的.     

泥浆固壁对土坝防渗墙应力变形的影响

本文对具有混凝土防渗墙的土石坝(围堰)进行了考虑泥浆固壁过程的有限元计算,探讨了泥浆固壁施工这一应力历史过程对防渗墙、坝体的应力变形的影响。提出了在平面问题中考虑泥浆固壁过程的计算方法,计算结果表明:泥浆固壁过程对于防渗墙的水平位移、坝体的水平向应力σ_2、小主应力σ_3,和应力水平S的分布均有较为显著的影响。     

用刚度系数建立汽车的碰撞变形能网格图方法的研究

用实车碰撞的试验数据求出了汽车的正碰刚度系数,首次用正碰刚度系数建立了我国汽车的正碰变形能网格图.用49.1km/h,30°斜碰撞的数据对变形能网格图的精度进行了验证.分析了用变形能网格图计算斜碰撞速度时产生误差的主要原因.为了提高计算的精度,提出了“当汽车的碰撞速度较高时,应以汽车前保险杠的中点作为变形量计算的起点” 的观点.     

二维碰撞的简化计算及其电脑程序

对二维面碰撞简化为一般的点碰撞和点碰撞方程的混合求解法进行了推导。对碰撞后事故车的滑转过程及等效附着系数作了说明 ,最后用自编的简化电脑程序计算了实际的事故案例。     

非线性转子-机匣系统碰撞稳定性分析

转子与机匣的碰撞在一定条件下可能诱发转子失稳。以转子．机匣系统为研究对象,将转子和机匣视为弹性体并考虑了阻尼的效应,建立了非线性转子一机匣系统的碰磨模型和动力学方程。利用Lyapunov运动稳定性理论和Routh—Hurwitz稳定性准则分析了系统的碰撞和失稳条件,通过数值方法和Matlab程序得到了碰撞和失稳的临界转速以及系统参数对临界转速的影响。理论分析和实例计算表明,转子及机匣的刚度和阻尼对临界转速的影响较大,增大机匣刚度和转子的阻尼可以增大碰撞的临界转速,失稳发生在转速较高时,且失稳的临界转速比碰撞得临界转速高的多。具有重要的工程实用价值,为旋转机械的设计和参数优化提供了理论基础。