高速公路波形梁護欄碰撞仿真研究及其優化.pdf

1、在我國高速公路交通事故中約有30％是由于車輛碰撞護欄造成的。由于高速公路車型格局在近年來發生了很大的變化，車型逐步的向微型化和重型化兩個趨勢發展。因此，在新的道路交通形勢下，研究汽車與高速公路護欄的碰撞機理，找出當前高速公路護欄存在的問題，并設法提高護欄的防撞性能具有十分重要的意義。
　　本文首先建立了標準波形梁護欄的有限元模型。在驗證了汽車有限元模型的可靠性后建立了汽車與護欄碰撞仿真有限元模型。其次，研究了皮卡車與護欄在不同起始

2、碰撞點位置時車體合成加速度和護欄動態變形量的情況。在此過程中發現，皮卡車與當前護欄碰撞時車體合成加速度超過了標準D81規定的209限值，引起乘員較大損傷。而卡車與當前護欄碰撞時出現騎跨護欄的危險情況。結合皮卡車和卡車與當前護欄的碰撞仿真結果，再根據護欄的評價標準D81、F83得出結論:當前護欄無法滿足防護要求。因此提出利用正交試驗對當前護欄進行優化設計。之后，在選取合適的正交試驗因素及水平后對當前護欄進行參數優化，得到了一個優化方案，并

3、驗證了優化后的護欄的各項指標均有很大程度的改善，其性能滿足護欄評價標準D81、F83的要求。
　　最后將三波形梁護欄的H型鋼立柱和H型鋼防阻塊應用于雙波形梁護欄上，建立了三種混合護欄的有限元模型，并利用皮卡車研究了其防撞效果。通過仿真分析發現三種混合護欄的車體合成加速度均大于標準D81規定的209限值，說明三種混合護欄無法滿足護欄評價標準D81的要求。
　　本文的研究結論顯示，通過正交試驗得到的優化后的護欄防撞能力優于標準雙