新型柔性护栏碰撞安全性仿真分析及实车验证

为研究新型柔性护栏碰撞安全性,据国内现有评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,结合多次实车碰撞试验,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于VPG前处理软件,对所建"汽车-护栏"模型从车辆运动轨迹、车体加速度及护栏最大横向位移等方面分析车辆撞击新型柔性护栏的碰撞安全性;通过实车碰撞试验验证护栏对车辆的导向性。结果表明,仿真计算所得车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标与试验结果一致,满足法规评定标准要求。

农村公路生命防护工程低成本柔性护栏研究

为设计出一种适用于中国农村公路的低成本柔性护栏,文章针对农村公路路侧防撞设施安全隐患较多的现状,以国家相关标准为设计依据,运用有限元数值分析方法,建立汽车-护栏有限元碰撞分析模型;并利用正交试验设计方法对缠绕挂接式柔性护栏进行尺寸优化设计,得到柔性护栏的最优尺寸组合为立柱间距3 500mm、立柱截面尺寸95mm×45mm、立柱壁厚3mm;对最优尺寸进行安全性验证和经济性分析得出:小型客车质心最大加速度为11.4g,中型客车和中型货车的横向动态最大偏移量分别为910、814mm,护栏安全性良好;优化后的柔性护栏造价约100元/m,经济性良好,适合在农村公路生命防护工程中推广应用。

新型柔性护栏矩形截面立柱优化

为找到新型柔性护栏碰撞安全性最好的护栏立柱截面,据中国新出台的评价标准,通过建立车辆、护栏有限元仿真模型,对新型柔性护栏碰撞安全性进行综合分析。基于UG建模、VPG前处理软件、LS-DYNA仿真软件,对所建"汽车-护栏"模型从车辆驶出驶离点后的运动轨迹、车体加速度等方面分析车辆撞击新型柔性护栏的碰撞安全性。并通过多轮数值正交试验设计的方法获得了护栏截面优化设计分析的最优截面,通过长沙理工大学大型结构碰撞试验室实车碰撞试验验证护栏对车辆的导向性。结果表明:仿真计算所得车辆碰撞后运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标与试验结果一致,满足新法规评定标准要求。

新型柔性护栏设计与施工的应用性研究

新型柔性护栏作为长湘高速公路"两型"科技示范工程的课题成果已完成实验研究、法规性实车碰撞验收及相关结题工作。基于该研究成果,提出了长湘高速护栏立柱、钢丝绳及锚端的设计方案及施工方法,并重点进行了锚端设计原理分析,以期达到该成果产品化和规范化要求,从而实现防护安全、生态和谐、资源节约的综合效益目标。

Am级中央分隔带柔性护栏耐撞性拓扑优化设计

为了设计出一套满足Am级防撞等级的新型中央分隔带柔性护栏,根据国内现有的评价标准,首先基于动态显式有限元方法建立并验证汽车-护栏有限元模型;然后结合元胞自动机的拓扑优化方法以立柱为设计域进行了不同工况下的拓扑优化分析,并提取了"叶片型"立柱拓扑构型;再运用正交试验方法对影响护栏性能的4个设计变量进行研究,获得中央分隔带柔性护栏立柱的最佳尺寸参数;最后对其进行验证分析。分析结果表明,3种法规规定的车型与护栏碰撞过程中,护栏的最大横向偏移量均小于评价标准规定的1000mm,车体的最大加速度均小于评价标准规定的20g,满足了碰撞安全性能评价标准要求,故得到的"叶片型"截面立柱能够实现Am级防护能力。

4索交叉缠绕式A级柔性护栏优化设计

为提高我国A级柔性护栏的安全、经济及实用性能,使其具有广泛推广使用价值,对护栏立柱及钢索布局形式进行设计。结合正交试验方法,对设计的柔性护栏整体尺寸进行优化设计,通过对试验结果进行极差与方差分析研究,得到柔性护栏最优尺寸结果。通过建立基于有限元方法的柔性护栏碰撞模型对最优结果进行分析验证,得出该柔性护栏能够满足碰撞安全性标准要求的结论。

交叉缠绕式柔性护栏端部锚固优化设计

为研究符合我国公路环境条件的交叉缠绕式柔性护栏端部锚固系统,结合我国公路环境并参考国外护栏端部锚固的设计,对锚固系统各部分外形及尺寸进行初步设计。运用ls-dyna软件建立锚固系统有限元碰撞分析模型,并结合实车试验方法与有限元仿真试验方法,得到锚固系统的外载荷及可靠的钢丝绳有限元模型。利用正交试验方法,对初始的锚固系统尺寸进行优化设计,通过极差和方差分析得到锚固系统的最优尺寸组合,对最优结果进行验证分析。结果表明,该锚固系统在受载情况下无任何拔出与倾斜,其土壤最大应力为8.2×10^(-3)M Pa,远小于其许用应力1.7×10^(-1)M Pa,能很好地满足各项评价指标。

新型柔性护栏端头结构的拓扑优化

为了研发出一种能够满足我国新法规的新型柔性护栏端头,根据国内新出台的评价标准,利用汽车-护栏有限元模型仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的方法,并结合元胞自动机的拓扑优化方法,展开对客车碰撞条件下的新型柔性护栏端头结构拓扑优化分析。利用耐撞性拓扑优化方法,对新型柔性护栏端头设计区域进行5种不同工况下的拓扑优化分析,并得出新型柔性护栏端头结构拓扑构型;最后,利用仿真软件针对所提取的"四角弧度"端头拓扑构型进行仿真验证分析。分析结果表明:收敛构型与原构型的质量分数比为0.3的端头拓扑构型能够有效避免现有柔性护栏端头由于强度过高以致车体发生绊阻和乘员加速度过大以及翻车事故的发生,车体X、Y、Z轴的最大加速度分别为11.0、0.38、4.0g,均小于评定标准的20g,满足碰撞安全性标准要求,可为公路护栏提供足够约束力,保证公路护栏的正常防护能力。

柔性防撞护栏施工工艺介绍

介绍了柔性防撞护栏的发展,并结合国内的实际情况,根据《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范(JTJ074-94)》、参照国内外高速公路防撞护栏施工经验介绍了高速公路柔性防撞护栏的施工工艺。

缆索护栏在公路安全生命防护工程中的应用

阐述缆索护栏的结构组成(主要包括缆索、立柱、防阻块3个部分)。通过对缆索护栏与其他护栏进行对比分析可知,缆索护栏具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。提出缆索护栏的适用条件,最后分析在设置缆索护栏时需考虑护栏的端部外展、变形量、布设位置、最小设置长度、初始拉力大小等因素,为缆索护栏在公路安全生命防护工程的推广应用提出个人的观点供参考。

新型全断面柔性缓冲挡车防护装置设计应用

为解决传统挡车防护自动控制水平低和挡车后设备损坏严重问题,以正村煤矿11采区轨道上山运输设备为研究对象,设计新型全断面柔性缓冲挡车防护装置。该防护装置利用传感器、指示器和提升绞车配套使用,实现了自动控制,并且在挡车的同时能够发挥缓冲作用。装置的破坏性试验验证其能够在0.3~10 m范围内将失控矿车进行有效的拦截,而且装置的主要设备损伤低,提高了矿车运输安全。

缆索护栏在高速公路路侧安全防护中的应用

本文首先对缆索护栏在国内外的研究和应用现状进行了综述,阐述了缆索护栏的结构组成,主要包括缆索、立柱、防阻块3个部分,对缆索护栏与其他护栏进行了对比分析,可以看出缆索护栏具有良好的经济效益、社会效益和环境效益,提出了缆索护栏的适用条件,最后分析了在设置缆索护栏时需考虑护栏的端部外展、变形量、布设位置、最小设置长度、初始拉力大小等因素,为缆索护栏在忻阜高速公路的推广应用打下了良好的理论基础。

公路安全钢索护栏的研究

简要分析了各个类型的护栏使用状况,回顾了国内外柔性护栏的发展概况,解释了安全钢索护栏的作用原理,描述了安全钢索护栏的总体结构,总结了安全钢索护栏的特点,最后和国内现有的缆索护栏进行了对比。