公路新型波形梁护栏结构仿真优化研究

为了解决开发公路新型护栏过程中需要实车足尺碰撞导致的经济代价高昂问题,论文采用有限元计算仿真设计了一种由轻量化不锈钢三波板和低合金高强度结构钢组合而成的公路新型SB级护栏结构。在深入分析材料特性基础上,构建了新型护栏立柱和防阻块及相应的有限元模型。在验证整车模型可靠性基础上,设计了护栏板厚度、立柱厚度和防阻块厚度三因素四水平的正交实验仿真方案。碰撞仿真结果表明:三因素中防阻块厚度对车辆质心加速度的影响程度最大,且随着防阻块厚度的逐步增大,车辆质心加速度增大;护栏板厚度对护栏横向最大动态变形量的影响程度最大,且随着波形梁板的厚度逐步增大,护栏的最大动态变形量变小。最后,综合考虑碰撞指标和经济性,确定了护栏最优组合方案并验证了可行性。研究成果可为公路新型护栏结构优化提供参考。