洪水中汽车稳定性的理论分析及试验研究

随着全球气候条件的变化和城市化进程的不断加快,由暴雨引起的城市洪水频繁发生。停在路面上的汽车在洪水中容易被冲走,并有可能对周边行人和基础设施等造成严重损害。因此有必要对洪水中汽车的稳定性进行理论分析与模型试验研究。本文首先分析了洪水中部分淹没状态下汽车的受力情况,采用基于泥沙起动理论推导出洪水中汽车的起动流速公式;然后选用两款模型小车(大小两种比尺),在遵循相似理论的条件下,在水槽中进行了一系列的汽车起动试验;采用大比尺模型小车的试验结果率定公式中的两个关键参数,并用公式计算出原型车辆在不同水深下的起动流速。最后采用小比尺模型小车的试验结果,根据比尺关系计算出原型汽车的起动流速,与公式计算值符合较好。研究结果表明:来流水深越大,部分淹没下汽车的起动流速越小;在相同来流水深条件下,当水流流向正对于侧面时比正对于头部时汽车更容易起动。

洪水中汽车滑移速度试验及应用

全球气候变化和城市化进程的不断加快使得城市暴雨洪涝灾害频繁发生,洪水中汽车滑移后有可能撞毁周边基础设施,危及行人生命安全.因此,有必要对洪水中汽车滑移速度开展力学分析及相应试验研究,为城市洪水风险评估提供科学参考.文章首先分析了洪水中汽车滑移状态时的受力情况,结合抛石落距和一维碰撞双自由度力学模型推导出洪水中汽车的滑移速度及其最大撞击力的计算公式;然后采用模型小车开展了汽车滑移及碰撞的水槽试验,得到不同来流情况下的汽车滑移速度和最大撞击力的试验数据;最后利用这些试验结果率定出公式中关键参数,计算了原型车辆在不同来流条件下的滑移速度和最大撞击力.