新型旋转式护栏防车撞能力与导向机理

为探究新型旋转式护栏防护能力与导向机理,建立了轻型货车、中型客车、大型货车-护栏的精细化有限元模型,对相同防护等级下的旋转式护栏、三波护栏、混凝土护栏进行了碰撞仿真分析,并与实车碰撞试验进行了对比。结果表明:相比于混凝土护栏,旋转式护栏在车头碰撞阶段撞击力峰值分别降低了36%(轻型货车)、57%(中型客车),甩尾碰撞阶段撞击力峰值分别降低了82%,88%;相比于三波护栏,旋转式护栏最大横向变形分别降低了89%,35%。在大型货车撞击下,旋转式护栏尽管甩尾碰撞阶段车辆左后轮出现了明显抬高,但抬高到86 cm后,将不再继续抬高,并逐步返回地面,撞击结束车辆驶出角仅为7°,护栏最终横向变形为327 mm,旋转式护栏防护能量可达340 kJ,防护性能优于传统护栏。

FRP-混凝土组合式护栏防护重型车辆撞击的能力

为提高低等级混凝土护栏防护重型车辆的能力,设计了3种不同构造形式的复合材料护板,分别设置在混凝土护栏表面形成组合式护栏。建立车-护栏精细化有限元模型,通过与实车碰撞试验结果对比,验证了有限元模型的可靠性。考虑撞击力、碰撞角度、车辆轨迹、货厢尾部抬高、车辆动态外倾值、车辆外倾角6个评价指标,对比分析了3种方案护栏的防车撞性能。结果表明,在整体式货车撞击下,3种方案护栏均能顺利引导车辆转向,不带阻坎的方案一的各主要指标均优于其他方案,防护能力最优;在拖挂式货车撞击下,方案一的护栏导向与阻挡性能依然良好,驶出角仅为0.75°;改造后的组合式护栏防护能量达到650 kJ,防护能力是改造前的4倍。