可导向防撞垫系统碰撞分析

为了解可导向防撞垫的安全性能,组织正面碰撞足尺试验并建立有限元仿真模型,通过碰撞试验对仿真模型进行可靠性验证后,对可导向防撞垫进行系统碰撞分析。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;正碰、偏碰、斜碰、侧碰可导向防撞垫的车体加速度最大值分别为11g、11.9g、11.5g和11.4g,可导向防撞垫能够有效吸收正碰、偏碰、斜碰车辆的动能,能够有效导正侧面碰撞车辆行驶轨迹,各项指标均满足评价标准要求。研究成果为可导向防撞垫的工程选用和进一步优化奠定了基础。     

基于碰撞分析的特高防撞等级桥梁护栏安全评价

为降低危险路段车辆穿越护栏造成恶性事故的概率,提出特高防撞等级桥梁护栏设计方案,采用有限元仿真和实车足尺碰撞试验相结合的技术手段,对其安全性能进行评价。结果表明,车辆碰撞护栏后能够平稳驶出,并能够恢复到正常行驶姿态,小型车驶出角度为6．6°,大型车驶出角度为4．6°,大货车碰撞护栏动态位移最大值为347mm,小车重心处加速度最大值为16．7g;仿真结果与试验结果相一致,误差在10％以内。可见护栏各项指标均满足评价标准要求,具备630kJ防撞能力,可以在实际工程中应用,同时也表明运用仿真方法进行护栏安全评价具有一定的可行性。     

波形梁护栏受汽车碰撞有限元分析

通过建立三维护栏模型、汽车模型、碰撞模型,在不同碰撞角度、不同车速的情况下进行了三维动态碰撞仿真实验,并获得了需要的碰撞分析数据,得出了车辆速度和车辆碰撞角度的大小对安全性的影响评价.     

自防眩高防撞等级中央分隔带桥梁护栏开发

提出一种自防眩高防撞等级中央分隔带桥梁护栏结构,并运用计算机仿真方法对其进行安全性能分析。结果表明自防眩高防撞等级中央分隔带桥梁护栏能够有效防护车辆,小客车碰撞后驶出角度为3.5°,大客车碰撞后驶出角度为4.3°,大货车碰撞后驶出角度为6.3°;小客车碰撞后重心加速度最大值为18.5g;大客车和大货车碰撞后护栏最大动态变形量均小于50mm,且大货车碰撞后护栏最大动态变形量为大客车碰撞后的1.48倍,说明相同碰撞能量下,大货车对护栏的破坏程度大于大客车。自防眩高防撞等级中央分隔带桥梁护栏各项指标均满足评价标准要求,防撞等级达到SAm级,并在依托工程中实施应用。     

大跨径桥梁伸缩缝处护栏结构的碰撞分析

为消除伸缩缝处的安全隐患,建立经碰撞试验验证的有限元仿真模型,对大跨径伸缩缝处事故形态进行分析,提出伸缩缝处的护栏结构并进行安全评价.对于这种组合式护栏的计算和试验,结果表明:仿真计算与碰撞试验结果一致,误差在15％以内,可作为分析评价伸缩缝处护栏安全防护性能的方法;时速100km/h、重1.5t的小客车和时速为65km/h、重22t的大货车碰撞伸缩缝护栏后,能够平稳驶出且恢复到正常行驶姿态,驶出角度分别为9°和0°;小客车车体X、Y、Z三方向加速度最大值分别为13g、17.8g和10.2g;护栏最大动态位移为200mm.伸缩缝护栏各项指标均满足评价标准要求,可有效消除伸缩缝处的安全隐患.     

新型链式混凝土防撞活动护栏开发

提出链式混凝土防撞活动护栏结构,建立有限元仿真模型,并采用LS-DYNA显式有限元程序进行求解,最后利用实车碰撞试验对活动护栏进行安全评价。试验结果表明：碰撞后车辆能够恢复正常行驶姿态;小车、大车碰撞时护栏最大动态位移试验结果分别为1140mm、1250mm,仿真结果分别为1100mm、1430mm;小车、大车驶出角度试验结果分别为10.2°、6.8°,仿真结果分别为11.6°、7.6°;小车在行车方向、车宽方向、车高方向的加速度最大值试验结果分别为6.17g、9.4g、9.78g,仿真结果分别为8.1g、13.1g、7.2g。链式混凝土活动护栏各项指标满足评价标准要求,防撞能力达到93kJ。     

综合功能城市桥侧护栏开发

针对城市快速路对桥侧护栏的安全性、绿化、协调性的特殊需求,参考国内外相关标准提出城市快速路桥侧护栏碰撞条件和评价标准,开发出具有综合功能的桥侧护栏,并利用有限元仿真技术手段进行安全评价。研究结果表明,桥侧混凝土护栏结构能够有效防护车辆,小客车碰撞后驶出角度为7°,大客车碰撞后驶出角度为1.7°,小客车碰撞后重心加速度最大值为17.4g,大客车碰撞后护栏最大动态变形小于100mm,护栏达到SS级520kJ的防撞能力。护栏可进行绿化物种植,并能和灯杆、标志牌等协调安装。此种桥侧护栏已在实际工程中应用。     

基于多目标的组合式桥梁护栏优化研究

为提高某组合式桥梁护栏的安全防护能力,并利用已施工的底部混凝土结构,对原护栏结构进行优化研究,得到优化护栏结构:高度提升至1300mm,底部混凝土结构不变,H型立柱,三层矩形管横梁,立柱和横梁通过防阻块和螺栓连接.按照五(SA)级碰撞条件模拟车辆碰撞护栏过程,仿真结果表明优化护栏安全性能满足要求,实车碰撞试验进一步验证...     

整体货车和拖头货车碰撞护栏分析

为了解整体货车和拖头货车碰撞护栏的不同特性,建立经碰撞试验验证的有限元仿真模型,对两种车型碰撞护栏进行分析。结果表明,时速为65km/h、重33t的整体车和拖头车以20°角碰撞护栏后,能够平稳驶出且恢复到正常行驶姿态;整体车碰撞护栏碰撞力峰值出现2次,拖头车碰撞护栏碰撞力峰值出现3次,整体车最大碰撞力大于拖头车最大碰撞力;整体车驶出角度为4.2°,拖头车驶出角度为2°;整体车碰撞护栏动态位移最大为315mm,拖头车碰撞护栏最大动态位移为158mm。可见相同碰撞条件下,拖头车对护栏的破坏小于整体车。     

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.     

冲击式压实机压实轮压实效果有限元仿真分析

利用MSC/NASTRAN软件中的CAP单元特性函数,根据压实轮和土壤的接触状态,建立了接触单元,解决了冲击式压实机压实轮和土的接触问题.通过试验得出了土的属性及应力应变变化规律曲线,利用该曲线定义了土的弹塑性单元,建立了压实轮压实效果有限元模型,模拟计算了两种不同外形压实轮的压实效果,对影响压实效果的因素进行了分析,为冲击式压实机压实轮设计提供了参考依据.     

反击式破碎机破碎效率影响因素的数值分析

基于建立的反击式破碎机关键部件的三维实体模型以及转子-板锤-反击板-石块冲击碰撞系统的动力学有限元分析模型,分析冲击破碎物料时破碎腔中各部件之间的受力状况,同时分析了转速、转动惯量和各级反击板形状对物料破碎效果的影响.研究表明:增大转子转动惯量、转速能够增大破碎力,提高破碎效率;改善反击板的角度可以增加物料的二次破碎效果.这些研究为改善破碎机的性能提供了理论分析基础.     

高层建筑岩石边坡地基稳定性分析方法研究

通过工程实例对高层建筑岩石边坡地基稳定性分析方法－规范传递系数法、转动极限平衡法（瑞典条分法）及有限元法进行了研究,发现规范传递系数法所得安全系数较转动极限平衡所得安全系数大,而转动极限平衡所得结果接近有限元法。建议Ｄ对高层建筑岩石边坡地基进行稳定性分析时进行转动极限平衡校核。     

奇能建筑模架楼面系统的性能分析与测试

奇能建筑模架是由标准单元拼装成符合模数的宽度和长度的建筑模架系统。本文根据施工使用阶段的强度和变形要求,对其楼板模架进行了有限元分析以及现场试验,经数据对比,提出施工使用过程中应该注意的一些建议。     

Analysis of coupled gas flow and deformation process with desorption and Klinkenberg effects in coal seams

Coupled gas flow and solid deformation in porous media has received considerable attention because of its importance in pneumatic test analysis, contaminant transport, and gas outbursts during coal mining. Gas flow in porous media is quite different from liquid flow due to the large gas compressibility and pressure-dependent effective permeability. The dependence of gas pressure and gas desorption on gas permeability has a significant effect on gas flow, but has been ignored in most previous studies. Moreover, solid deformation has a direct impact on the porosity, which also leads to desorption or sorption of methane in the coal seam. In this study, a coupled mathematical model for solid deformation and gas flow is proposed and is implemented using a finite element method. The numerical code is used to solve the gas flow equation with Klinkenberg effect, and is validated by comparison with available analytical solutions. Then, it is used to simulate the coupled process during gas migration in a deformable coal seam. The numerical results indicate that the desorption and Klinkenberg effects and mechanical process effect make a significant contribution to gas flow in the coal seam. Without considering the desorption and Klinkenberg effects and the coupling action of mechanical process, the gas pressure in the coal seam would be underestimated.     

Numerical simulation of high strength cold-formed purlins in combined bending and shear

The paper provides numerical nonlinear simulations, based on the finite element method (FEM) using the software package ABAQUS/Standard, of high strength C-section cold-formed steel purlins in shear and combined bending and shear. The simulations are compared with and calibrated against tests performed at the University of Sydney on a variety of section sizes and thicknesses. Studies of the effects of boundary condition, geometric imperfection, and element type as well as mesh size are included. Geometric imperfections are often taken as a scaled multiple of the eigenvalue modes. The selection of eigenmodes and their scaling is given in the paper. The accurate results of the numerical simulations show that finite element analysis can be used to predict the ultimate loads of thin-walled members including the post-buckling behavior of thin-walled sections in shear and combined bending and shear. It is demonstrated that finite element analysis can therefore be used to design and optimize thin-walled sections of high strength steel.