无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏安全性研究

为了研究无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏的安全性能,该文采用计算机仿真、台车试验及实车足尺碰撞试验相结合的技术手段进行分析论证,提出通过加强支撑块来提高无种植土护栏抗倾覆能力的方案,优先确定了护栏墙体间通铺设置20 cm高支撑块的方案,采用最不利的大型货车对护栏方案的安全性能进行评价。结果表明:无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏防护等级达到SAm级,在实际应用中可为公路车辆提供有效的安全防护。

道路分隔栏的安全性能评价研究

通过对道路分隔栏的实际应用情况与车辆碰撞事故特征分析,在借鉴国内外相关规范的基础上,从碰撞车型、碰撞质量、碰撞速度、碰撞角度、碰撞点位置等因素出发,结合分隔栏事故特征和车辆乘员安全指标,研究确定了道路分隔栏的碰撞试验参数与安全性能评价标准,并利用该试验参数和评价标准,通过有限元仿真技术手段对目前常见的道路分隔栏结构进行了安全性能评价.研究表明:在车辆碰撞分隔栏的事故中,事故车辆主要为小型客车,且分隔栏杆侵入乘员舱造成人员伤害的案例较多,而其他类型伤害较少,因此分隔栏在实际使用中应主要考察车辆碰撞时分隔栏及其构件因为刺入乘员舱对乘员伤害的可能;在1.5 t小客车以60 km/h速度正碰条件下,某常用道路分隔栏的横向杆件侵入了车辆乘员舱,其安全性能不满足评价标准要求.研究成果为道路分隔栏安全性能评价标准的制定提供了一定借鉴作用.

一级公路改建高速公路中分带再利用护栏研究

某一级公路改建为高速公路,为缩短施工周期、降低工程造价,同时兼顾路面加铺工况,经过充分研究,在可再次使用原中央分隔带两波形梁护栏和路侧护栏结构的基础上,提出一种中分带再利用护栏。该结构采用计算机仿真方法进行安全性评估,并已通过实车足尺碰撞试验。试验结果表明,中分带再利用护栏防护等级达到三(Am)级,阻挡功能、缓冲功能、导向功能均满足要求,护栏安全性能可靠。该再利用护栏已在实际工程中应用,不仅提高了中央分隔带护栏的安全防护能力,而且取得良好的经济效益。

广清高速公路A级波形梁护栏加强方案研究

为了提高广清高速公路连续S弯道护栏安全防护性能,以通过碰撞试验的新型3 mm三波A级波形梁护栏为基础,提出护栏加强方案,建立高精度计算机仿真模型,对加强方案的极限防护能力和不同基础护栏的安全防护能力进行分析。结果表明:护栏加强方案较原护栏对大客车的防护能力由140 kJ提高到230 kJ,提高幅度为64.3%,对大货车防护能力由125 kJ提高到260 kJ,提高幅度为108%,同时规范推荐的四种护栏基础埋置方式均满足评价标准要求。研究成果可有效提高危险路段的安全运营水平,已经在实际工程中应用。

基于流固耦合的风荷载作用下声屏障强度分析

为了解道路上风荷载作用下声屏障周围的流场、所受风压、结构强度等情况,采用流固耦合分析方法对声屏障进行强度分析。采用单向流固耦合技术,首先建立声屏障流场模型,采用有限体积法求解稳态不可压流体湍流方程,分析流场计算结果,并提取流场中声屏障表面的风压数据;然后建立声屏障有限元模型,依次施加重力、风压进行静力计算,对声屏障强度进行校核。结果表明:受验模型的声屏障立柱、基础连接、螺栓均满足强度要求,并且采用单向流固耦合分析方法对声屏障进行风荷载条件下的强度分析具有可行性。

氧化铝生产综合能耗的e^-_p分析

在推演氧化铝生产综合能耗基本计算式的基础上 ,提出了氧化铝生产企业剖析综合能耗的e p分析法。并以某氧化铝厂 1995～ 2 0 0 0年的生产和能源消耗统计数据为依据 ,分析了工序能耗变化和折合比变化对综合能耗的影响。认为为了降低氧化铝生产综合能耗 ,一是要降低各工序的折合比 ,二要降低各工序能耗。并指出为了降低各工序的折合比 ,需要优化生产工艺结构 ,加大拜耳法及拜耳法中管道化的比例 ,通过选矿法来提高矿石的品位。

拜耳法生产氧化铝流程的物流对能耗的影响

以氧化铝生产流程的基准物流图概念为基础 ,构筑了拜耳法生产氧化铝流程的基准物流图 ,为定量分析拜耳法流程中物流对能耗的影响提供了一个比较的基准 ,并以某拜耳法氧化铝厂生产数据为依据 ,绘制了该厂的实际物流图 ,构筑了与其相对应的基准物流图。用基准物流图法定量地分析了各个工序的工序能耗变化和折合比变化对氧化铝综合能耗的影响 ,以及生产流程中物流对能耗的影响 。

新型可导向防撞垫开发

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重程度,根据事故形态和国内外相关标准,提出可导向防撞垫的碰撞试验条件与评价标准,采用有限元仿真和碰撞试验相结合的技术手段,开发出一种新型可导向防撞垫结构.结果表明,开发的防撞垫能防护1.5 t的小型车辆以60 km/h速度正面碰撞和100 km/h速度侧面碰撞,车体碰撞方向加速度最大值分别为10.7g和16.1g,车辆姿态良好,对乘员形成安全保护;仿真结果和试验结果一致,误差在10%以内.

北京市公路特殊路段防撞护栏碰撞试验条件研究

现行公路规范规定护栏最高防撞能量为520 kJ,不能满足水资源保护区、水库、跨越干线铁路等特殊危险路段的安全防护需要,通过对北京市各高速公路交通流状况调查分析,对特殊路段护栏碰撞能量和碰撞试验条件进行研究,提出适合北京地区特殊防护路段护栏的碰撞试验条件为33 t重大货车以65 km/h速度、20°角碰撞护栏,碰撞能量为630 kJ,为新型高防护等级护栏的研究开发奠定基础。

避险车道网索吸能系统

为弥补部分避险车道长度不足,提出避险车道网索吸能系统,采用低速功能试验验证了系统可行性,采用高速功能试验找出了结构薄弱之处,建立有限元仿真模型,对结构薄弱处影响因素进行了系统分析后,得到了网索吸能系统优化结构,并组织两次实车运行试验对优化结构进行了验证。发现网索吸能系统可有效输出阻尼力,将阻尼力控制在25 k N可有效保证乘员安全性能,阻尼力和车辆质量对传力索输出力峰值影响不大,将缠绳滚筒直径控制在400 mm以上、质量控制在130 kg以下,同时将防护网设置在避险车道入口后30 m处,可有效保证传力索不会破断,坡度为9.29的砾石避险车道安装了搅拌式阻尼器网索吸能系统后可在66.2 m的距离内使驶入速度为104 km/h的55 t大货车停车,安装了刹车片式阻尼器网索吸能系统后可在62.5 m距离内使驶入速度为101 km/h的55 t大货车停车。结果表明,合理设计和设置的网索吸能系统是一种有效的拦截刹车失灵车辆的设施。

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.

组合式护栏设计优化及安全性能评价

该文采用计算机仿真分析方法,对某组合式护栏进行安全性能评价。原设计护栏由于上部钢结构为"强柱弱梁"形式,且横梁迎撞面距离立柱迎撞侧的间距较小,横梁在碰撞力方向刚度弱,从而导致大客车碰撞护栏后在立柱处发生绊阻,不满足安全性能评价标准要求。优化后护栏在减少材料用量的同时,有效地提高了防护能力,其防撞等级可达到SS级(520 kJ),安全性能满足评价标准要求。

卷板式护栏端头脱钩约束装置的改进

常用护栏端头易引发恶性事故,卷板式护栏端头吸收车辆动能效果不佳且车体碰撞方向加速度不满足要求,运用碰撞试验和有限元仿真分析相结合的方法,对卷板式护栏端头进行碰撞分析和结构优化研究。通过分析研究,得出改进的脱钩约束装置,应用该装置后的端头能够完全吸收车辆动能,且使车辆碰撞方向加速度最大值为由38g降低为11.9g,卷板吸能效果显著增强,各项指标均满足评价标准要求;仿真与碰撞试验结果相符,验证了仿真方法的可靠性。开发的端头优化结构可有效降低事故严重程度,保护乘员安全。

港珠澳大桥护栏碰撞试验条件研究

为合理确定港珠澳大桥护栏的防撞性能,结合香港、澳门、内地规范,按"就高不就低"的原则,确定港珠澳大桥护栏的碰撞条件。该文介绍了其试验条件的研究。研究结果表明,按内地规范规定确定的18 t大客车以80 km/h速度20°角碰撞条件组合,偏于安全且更符合大桥实际交通流特性,防撞等级达到国内规范规定的最高等级SS级520 kJ。根据该碰撞条件研发的护栏已通过评价标准的检验,将在港珠澳大桥上全线使用。

有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性

建立多种车辆和护栏有限元仿真模型,运用多次碰撞试验数据对仿真模型计算结果进行比对,对采用有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性进行分析。研究结果表明,仿真计算可以得到车辆行驶轨迹、结构防护导向、乘员风险和动态变形等护栏安全评价的各项指标,仿真结果与试验结果一致,误差在10%以内,验证了建模方法的正确性,运用有限元仿真方法评价护栏安全性能具有较高可行性。强调运用评价护栏安全性能的仿真模型须通过碰撞试验校核,同时建议通过法规和准则对从事护栏评价CAE工程师进行职业管理。

防撞活动护栏碰撞分析

为确定几种新型防撞活动护栏安全性能,采用有限元仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的技术手段,对几种新型防撞活动护栏进行碰撞分析.结果表明,折叠式活动护栏对小型车辆形成绊阻,不满足评价标准要求;小客车和大客车碰撞链式混凝土、桁架式和钢管预应力索活动护栏后均能恢复到正常行驶姿态,小客车车体重心处加速度最大值分别为9.78,8.8和8.1g,小客车驶出角度分别为10.2°,9.8°和10.2°,大客车驶出角度分别为6.8°,4°和0°,护栏最大动态变形分别为1.25,0.807和1.093m,3种护栏防撞能力分别达到93,93和160kJ.

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.

几种改进的波形梁护栏的碰撞分析

采用实车碰撞试验和LS-DNYA计算机仿真模拟的方法,对几种改进的波形梁护栏进行碰撞分析,研究了高度和刚度结构改变对波形梁护栏安全防护性能的影响。研究结果有助于加深对波形梁护栏安全防护性能的认识,并为相关规范的修订提供基础资料。

城市桥梁新型桥侧混凝土护栏的碰撞分析

以某城区高架桥为例,设计出一种城市桥梁新型桥侧混凝土护栏的最优结构,并采用有限元仿真与碰撞试验相结合的方法对其进行安全防护性能分析。结果表明,新型桥侧混凝土护栏结构能够有效地防护行驶车辆,其中小客车碰撞后,其驶出角度为7°,大客车碰撞后,其驶出角度为1.7°;小客车碰撞后,其重心加速度最大值为17.4g,大客车碰撞后,护栏的最大动态变形小于100mm;混凝土坡面是影响小客车缓冲保护性能的主要因素,混凝土墙体强度是影响大客车防撞性能的主要因素。新型桥侧混凝土护栏的各项指标均满足评价标准,其防撞等级达到SS级,且成功应用于依托工程。

护栏碰撞中车体加速度敏感性分析

碰撞参数在试验组织中会产生误差,为了解车体冲击加速度指标对碰撞参数的敏感程度,建立车辆碰撞某组合式护栏有限元仿真模型,运用碰撞试验对有限元模型的可靠性进行验证后,进行敏感性分析。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;车体冲击加速度指标对车辆质量、碰撞角度与碰撞速度参数的敏感度系数分别为-0.58、1.63、4.18,碰撞速度是影响车体冲击加速度的最敏感因素。研究成果为制定碰撞试验误差范围有指导意义。