高速公路双波护栏对客车碰撞的防护性能仿真研究与改进.pdf

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1、第3l卷第10期2014年10月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．3lNo．10Oct．2014doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．10．022___jLCj同速公路双波护栏对客车碰撞的防护性能仿真研究与改进杨济匡，孔成，肖志(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙410082)摘要：采用有限元分析方法，基于客车碰撞规范中A级护栏和B级护栏防护性能的要求，建立了两种护栏以及

2、客车的有限元模型。利用LS—DYNA软件进行了客车与护栏碰撞仿真和护栏结构改进分析。根据碰撞条件规范，模拟了客车以60km／h和40km／h速度，20。的角度分别与两种护栏碰撞的过程，以计算得出的客车加速度，运动轨迹和护栏的最大动态位移为参数评价了波形梁的防护性能。结果显示客车与两护栏碰撞的加速度均小于209，客车运行轨迹平稳正常，但B级护栏吸能为47．8kJ，只占客车与护栏碰撞耦合系统中总吸能的41．4％。且A级护栏最大动态变形量为986mm逼近允许值1000mm。这说明两种护栏的防护性能较差，且安全性能亟待提

3、高，故对两护栏分别通过增加吸能结构进行了改进分析。改进后的B级护栏吸能为68．3kJ，提高了43．3％；改进后的A级护栏最大变形量减小到898mm，明显改善了绊翻和骑跨现象的风险。关键词：汽车工程；改进型w护栏；有限元法；防护性能中图分类号：U417．12文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)10—0134一07SimulationandImprovementofProtectivePerformanceofExpresswayW—beamGuardrailagainstBusCollisions

4、YANGJi—kuang，KONGCheng，XIAOZhi(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactureforVehicleBody，HunanUniversity，ChangshaHunan410082，China)Abstract：Thefiniteelementmodelsof2typesofguardrailandabusareestablishedbyFEMbasedontheprotectiveperformancerequirementofgua

5、rdrailAandguardrailBstipulatedintherelativebuscollisionspecification．Thebus-to-guardrailcollisionsaresimulatedandtheimprovedguardrailstructureisanalyzedwithLS-DYNAsoftware．Theprocessesofthebuscollisiontothe2typesofguardrailatvelocitiesof60km／hand40km／hatimpac

6、tangleof20。aresimulated．Thecalculatedbusacceleration，bustrajectory，andmaximumdynamicdeformationofguardrailareusedastheparameterstoevaluatetheprotectiveperformanceoftheW—beamguardrails．Theresultshowsthattheaccelerationsofbuscollisiontothe2typesofguardrailarele

7、ssthan209，thebustrajectoryissmoothandnatural，buttheenergyabsorptionofguardrailBis47．8kJ．whichisonly41．4％intotalenergyabsorptionsofthebus-to-guardrailcrashcouplingsystem，whilethemaximumdynamicdeformationofguardrailAis986mmwhichclosedtotheallowablevalueof1000mm

8、，indicatingthatbothguardrailAandguardrailBarepoorinprotectiveperformance，andthesafetyperformanceneedtobeimproved．Thus．theperformanceofthe2typesofguardrailisanalyzedafterincreasingenergy．a