公路波形梁护栏改造临界高度仿真研究

发布时间：2021-01-08 00:02

　　针对公路加铺罩面导致路侧波形梁护栏防护高度下降引起的波形梁护栏防护等级不足问题,运用HyperMesh和LS-DYNA联合仿真方法,基于加铺罩面导致的护栏高度降低值建立了5种高度的二（B）级波形梁护栏有限元模型,开展了皮卡车、货车分别碰撞护栏的仿真试验。选择车辆侧翻、车辆重心加速度、车辆驶出角度、护栏最大动态变形量4个指标对护栏的防撞性能进行评价。研究结果表明:护栏高度与车辆重心加速度、驶出角度呈负相关关系,与最大动态变形量呈正相关关系。当护栏高度低于标准护栏高度150 mm时,皮卡车与货车均会发生侧翻。因此,车辆重心加速度、驶出角度、车辆侧翻指标能够用于护栏加高的判断指标。综合各指标分析结果,当二（B）级波形梁护栏高度低于标准时,需要进行加高设计。 

【文章来源】：公路工程. 2020,45(05)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

护栏各组件有限元模型

随后采用1D面板下Rigids中的RgdBody单元类型以刚体约束法完成各部件螺栓孔位的约束,并进行模型清理、网格划分等操作建立二(B)级波形梁护栏的有限元模型。同时,设置材料和属性,将波形梁护栏的横梁两端全约束,通过约束地表以下400 mm的全部自由度模拟立柱与土基的相互作用,立柱间距设为2 000 mm,得到护栏整体有限元模型如图2所示,护栏材料参数如表2所示。1.2 实验车辆

1.5 t皮卡车选择HyperMesh软件实例库中的皮卡车作为试验车辆,整车尺寸为5 500 mm×2 000 mm×1 850 mm。10 t中型货车模型来源于美国国家碰撞分析中心(NCAC),整车尺寸为8 550 mm×2 450 mm×3 320 mm,该车模型质量为10 t。模型均在车头及碰撞中接触位置部分进行细化并加密网格以提高碰撞试验结果的准确性,车辆有限元模型见图3。同时,车辆正碰试验的能量变化验证了车辆模型的有效性(如图4所示)。图4 车辆正碰试验的能量变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速公路波形梁护栏改造方案研究[J]. 李志锋,邰永刚,张颖,白书锋.  汽车技术. 2006(S1)

硕士论文
[1]汽车碰撞动力学响应分析及波形梁护栏防护性能的改进研究[D]. 莫劲翔.湖南大学 2003



本文编号：2963498