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汽车——半刚性护栏碰撞机理研究
| 论文题名： | 汽车——半刚性护栏碰撞机理研究 |
| 关键词： | 高速公路;半刚性护栏;碰撞机理;计算机仿真;护栏性能改进;路侧事故 |
| 摘要： | 高速公路交通事故频发、事故严重度较高。其中高速公路交通事故中路侧事故占总事故数的20％，而且大部分路侧事故均是由于没有设置护栏或者护栏设置不当造成的，所以分析汽车与高速公路护栏碰撞的事故，研究护栏的防护性能及提出护栏防护性能的改进方法，已引起了世界各国的日益重视。 文章首先对国内高速公路的发展情况和高速公路交通事故情况进行了统计分析，重点分析了路侧事故的车型构成和事故形态，阐述了半刚性护栏的结构特点和材料特点以及护栏的设计原则，详细分析了汽车与半刚性护栏的设计条件和碰撞条件(碰撞角度、碰撞速度、碰撞车质量)，得出了三个结论：发生在高速公路路侧碰撞护栏事故的车型中主要车型是小客车，占事故车辆总数的70％；碰撞角度值是20°；碰撞速度是100Km/h。 文章详细讨论了汽车——半刚性护栏碰撞系统的碰撞假设条件，采用计算机仿真技术，使用不同的软件(波形梁护栏三维模型设计软件UG、波形梁护栏模型进行网格划分和参数设定软件HyperMesh、有限元分析软件ANSYS(LS-DYNA))，针对波形梁护栏和小型车建立了汽车——半刚性护栏碰撞的仿真模型。对模型的网格划分和参数设定进行全面的整理和修正。深入研究护栏在碰撞过程中所表现出的变形特性和对碰撞能量的吸收特性，得出了一些结论：汽车在碰撞过程中没有出现钻入、骑跨、翻越等现象；汽车在碰撞过程中三个方向的质心最大加速度值均大于人的心脏的最大承受能力值(20g)；护栏板的最大侧向偏移是62cm，低于最大允许值100cm。据此提出半刚性护栏的改进措施，降低连接螺栓的强度，经过再一次的实验，护栏的防护性能大大提高。 |
| 作者： | 张国巍 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 胡江碧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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