波形梁护栏受侧面碰撞过程中的能量转换分析

波形梁护栏在受侧面碰撞时吸收碰撞能量的能力是衡量其安全性能的一项重要指标,为减小此碰撞事故造成的灾害损失程度,需对波形梁护栏在受侧面碰撞时的吸能能力进行研究分析.采用LS-DYNA动力学分析方法,对波形梁护栏在受侧面碰撞过程中的能量转换进行了对比分析,得出四种工况下碰撞能量的变化曲线,结果表明现有波形梁护栏的吸能能力尚有一定的提升空间,为进一步优化设计提供参考.     

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.     

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.     

波形梁护栏受侧而碰撞过程中的能量转换分析

波形梁护栏在受侧面碰撞时吸收碰撞能量的能力是衡量其安全性能的一项重要指标,为减小此碰撞事故造成的灾害损失程度,需对波形梁护栏在受侧面碰撞时的吸能能力进行研究分析．采用LS—DYNA动力学分析方法,对波形梁护栏在受侧面碰撞过程中的能量转换进行了对比分析,得出四种工况下碰撞能量的变化曲线,结果表明现有波形梁护栏的吸能能力尚有一定的提升空间,为进一步优化设计提供参考．     

轿车与公路护栏碰撞的有限元仿真

实车与足尺护栏碰撞试验是研究公路护栏安全性最直观和有效的方法,但存在成本高、周期长、重复性差以及检测数据量有限等不足.对轿车与护栏碰撞系统进行有限元建模和仿真,并通过试验验证,主要特征参数具有很高的一致性.根据仿真的结果,能更深层次地分析影响系统安全性的因素,为高速公路护栏的设计、施工、设置以及轿车防撞性能的改进提供有效依据.     

高速公路中央分隔带活动护栏碰撞仿真

提出了一种企口式刚性混凝土活动护栏结构,可安装在高速公路分隔带开口处.基于现行规范要求,建立了相应的显式有限元仿真模型并利用LS-DYNA软件进行了实尺寸车辆模型与活动护栏的非线性碰撞仿真计算.结果表明:该活动护栏满足160 k J碰撞能量的Am级的防撞等级要求;各项碰撞安全性能指标均符合现行规范的要求;随碰撞角度的增大,车体重心3向加速度并非线性增大,而是纵向加速度基本不变、横向加速度先增大后减小、而竖向加速度线性增加的变化规律.     

单坡面混凝土护栏碰撞分析

为了解某单坡面混凝土护栏防撞能力和防护机理,运用有限元仿真方法和试验方法进行碰撞分析,结果证明,该单坡面混凝土护栏能防护速度为80 km/h的14 t大客车以20°的碰撞,各项指标满足防撞性能指标要求,具有400 kJ防撞能力;通过使车辆爬升和倾斜来吸收车辆动能和增加碰撞缓冲时间是单坡面混凝土护栏有效防护的一个重要机理;仿真结果和试验结果相吻合,表明运用仿真方法评价护栏安全性能具备一定可行性.研究结果为单坡面混凝土护栏的实际应用提供数据支持,为运用有限元动态仿真评价护栏安全性能方法的可靠性研究提供例证.     

汽车碰撞波形梁半刚性护栏的简化计算

应用Newmark β法,对汽车碰撞半刚性护栏进行简化计算,解决碰撞过程中的非线性问题.分别对不考虑汽车转动和考虑汽车转动建立了简化模型,对汽车碰撞护栏进行时程分析.通过与LS-DYNA有限元模拟结果对比表明,考虑汽车转动的简化计算方法能较准确地对碰撞过程进行时程分析,帮助护栏设计人员更清楚了解碰撞过程和碰撞作用机理,有利于护栏的优化设计.     

有限元法在汽车与护栏碰撞中的应用

护栏是重要的交通安全设施 ,汽车与公路护栏的碰撞是极其复杂的事件 ,涉及到人、车、护栏三方面的因素。模拟技术代替实物实验进行研究 ,可以弥补实验周期长、参数测量困难、实验成本高的不足。建立汽车与护栏的有限元模型并加以分析 ,然后与实际碰撞中的应力、应变、汽车和护栏的变形情况以及加速度进行比较 ,结果表明二者相当接近 ,所以有限元法可以用来模拟实物碰撞实验 ,指导护栏的设计 ,节省实物碰撞实验所需的大量时间和费用 ,为新型护栏的开发研究奠定基础。     

高速公路新型波形梁护栏端头实车碰撞性能研究

车辆碰撞现有的波形梁护栏端头易发生波形梁板插入车体和翻车的恶性事故,采用有限元仿真和实车足尺碰撞试验相结合的方法,开发出一种满足使用要求的新型波形梁护栏端头.通过有限元分析研究端头各构件的工作性能和原理,确定实车足尺碰撞试验条件,并进行结构优化;实车足尺碰撞试验验证开发的新型波形梁护栏端头能够有效避免波形梁插入车体和翻车事故的发生,保护乘员安全,同时能够为标准段护栏提供足够约束力,保证标准段护栏的正常防护能力,满足相关评价标准的要求.     

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.     

大客车侧翻耐撞性的结构设计方法

为了提高仿真结果的准确性,降低产品研发成本和缩短设计周期,提出动态仿真技术与试验相结合的大客车侧翻耐撞性结构设计方法.以某型大客车为例,建立原始车型的侧翻碰撞有限元模型,按照欧盟ECE R66法规对该车进行动态仿真分析;对原有车型进行侧翻试验,根据试验结果对侧翻碰撞仿真模型进行对标.仿真与试验结果表明：在侧翻碰撞过程中,车体变形过大,侵入了乘客生存空间,车身局部结构出现凹陷现象.对车身侧墙和车顶等部位作了多次结构改进,通过仿真分析来确定改进结构的侧翻耐撞性能,改进车顺利通过了ECE R66侧翻试验认证.     

大型失控车辆与隧道衬砌的动态相互作用与损伤分析

基于动力有限元法模拟不同碰撞条件下隧道衬砌与大型车辆的动态相互作用,研究车辆与隧道结构在撞击作用下的动态响应。结果表明:在碰撞角度相同的情况下,隧道衬砌拉伸损伤值随车速的增大而增大;在失控车速相同的条件下,拉伸损伤值随碰撞角度的增大而增大;碰撞速度与角度越大,则车内人员受到的加速度越大,损伤越严重。对我国京沪高速公路上的蟠龙隧道碰撞事故(2009年)进行了数值模拟,对比分析发现数值模拟结果与蟠龙隧道碰撞事故后衬砌的表观信息及超声波探测结果有很好的一致性,碰撞后损伤区域的混凝土渗透系数明显增大,表明碰撞后衬砌发生漏水的几率明显增大。     

新型柔性护栏端头结构的拓扑优化

为了研发出一种能够满足我国新法规的新型柔性护栏端头,根据国内新出台的评价标准,利用汽车-护栏有限元模型仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的方法,并结合元胞自动机的拓扑优化方法,展开对客车碰撞条件下的新型柔性护栏端头结构拓扑优化分析。利用耐撞性拓扑优化方法,对新型柔性护栏端头设计区域进行5种不同工况下的拓扑优化分析,并得出新型柔性护栏端头结构拓扑构型;最后,利用仿真软件针对所提取的"四角弧度"端头拓扑构型进行仿真验证分析。分析结果表明:收敛构型与原构型的质量分数比为0.3的端头拓扑构型能够有效避免现有柔性护栏端头由于强度过高以致车体发生绊阻和乘员加速度过大以及翻车事故的发生,车体X、Y、Z轴的最大加速度分别为11.0、0.38、4.0g,均小于评定标准的20g,满足碰撞安全性标准要求,可为公路护栏提供足够约束力,保证公路护栏的正常防护能力。     

汽车正面碰撞中驾驶人应急姿态下的损伤影响分析

为研究汽车100%正面碰撞事故中驾驶人应急姿态对损伤的影响, 根据实车碰撞试验数据, 建立“车辆驾驶舱-驾驶人-约束系统”MADYMO仿真模型, 并进行有效性验证。利用建立的仿真模型, 定位假人并调整参数, 进行车速为64 km/h的100%正面碰撞, 先后对临碰撞时驾驶人的4种典型应急姿态进行碰撞仿真, 然后对比分析驾驶人头部、胸部加速度以及损伤值。结果表明:在几种典型应急姿态下, 驾驶人处于缩回姿态时, 其头部会与方向盘发生直接接触, 造成严重损伤, 而胸部受安全带约束, 损伤差异不大; 而在临碰撞驾驶员保持正常坐姿时, 驾驶员损伤最小, 此时约束系统可达到最佳保护效果。     

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。     

高速公路护栏端部设计及其碰撞仿真分析

交通安全问题是全社会关注的一个热点问题,路侧交通事故占交通事故总数中相当大的比例.路侧护栏作为高速公路上防护事故车辆的有效手段,其端部设计与道路交通安全息息相关.结合我国路侧半刚性安全护栏端部的设计现状,提出解体消能优化设计方案,采用计算机仿真模拟软件和有限元结构分析软件进行碰撞仿真,模拟显示了端部解体消能结构在碰撞仿真过程中的运动状态,结果显示此设计具有很好的吸能效果及优越的可靠性和安全性.设计方案及仿真结果在陕蒙高速公路上进行了试验段施工,取得了成功.     

汽车碰撞散落物广义运动理论模型

为建立符合交通事故再现实际应用误差小的汽车碰撞散落物模型,根据现代接触动力学理论建立了散落物与地面接触碰撞后发生弹跳、滑动和边滚边滑运动的判别条件,结合散落物的材料性能,建立了汽车碰撞散落物广义运动理论模型。利用汽车碰撞模拟试验装置对模型的有效性进行了验证。结果表明,汽车碰撞散落物广义运动行为理论模型计算值与试验值的相对误差小于7%。该模型弥补了以往模型的不足,应用更为具体化和精确,拓展了汽车碰撞散落物在交通事故再现中的应用。