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客车与波形梁护栏碰撞仿真分析及结构优化设计
| 论文题名： | 客车与波形梁护栏碰撞仿真分析及结构优化设计 |
| 关键词： | 波形梁护栏;客车碰撞;ADAMS软件;仿真分析;结构优化 |
| 摘要： | 公交、客车由于容量大体积大是人们选择出行使用最多的交通工具,随着国内旅游业的飞速发展,客车的事故频繁发生,行车安全问题非常重要。护栏是车辆失去控制时最后一道防护线,当客车在失去控制与护栏碰撞时,要求护栏产生合理的变形以吸收汽车的冲量,降低碰撞力并且有效的引导车辆偏转到正常行驶方向从而减少人身财产损失。 首先,以高速公路交通安全设施设计及施工技术规范为基础,对护栏的外观结构、材料特性和各国的试验方法和评价准则进行对比分析研究,分析波形梁护栏的理论防撞受力情况,在 UG建模的基础上分别建立了护栏整体模型和客车模型,将模型参数与实体参数进行了对比,为仿真分析的精确性提供了保证。 然后,论述了ADAMS虚拟样机技术的发展历程和基本思想。从护栏的特性出发,导入了柔化插件,将护栏的栏板进行柔性化形成刚柔耦合的护栏,并且添加了路面和客车轮胎,讨论了护栏各个构件的受力情况,以运动副为基础进行联接修正,基于虚拟样机技术实现了客车与护栏碰撞的仿真模型,将理论与仿真较成功的结合起来。 接着,阐述了我国高速公路护栏安全性能评价标准,根据护栏防撞性能四要素护栏的防撞力、最大动态变形量和车辆运动轨迹对交通事故的影响,探讨了客车行车安全机理问题。利用ADAMS软件,分别对客车在四组车速下碰撞波形梁护栏进行仿真与模拟,通过碰撞力变化图、护栏位移变形图、碰撞力矩图和车轮偏转角以及护栏内部应力云图的对比结果进行了讨论。 最后,基于护栏安全性能评价标准数据,并与之前仿真结果进行对比和验证,总结基于客车安全情况下护栏能够有效变形的最佳条件,进而优化和改善护栏防撞性能,并对护栏安全性进行评估和为今后客车事故的鉴定提供了依据。 从分析的结果可以看出:三维动态仿真模型比较合理,虚拟样机软件 ADAMS可以较好的模拟高速公路客车事故发生后护栏碰撞受力变形状况。经过仿真与优化后的波形梁护栏,对客车侧翻和骑跨事故具有一定的鉴定、防范和指导意义。 |
| 作者： | 张杨 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李文勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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