高速公路双条半刚性护栏设计及碰撞仿真研究

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1、分类号U491单位代码10618密级学号10818001硕士学位论文论文题目：高速公路双条半刚性护栏设计及碰撞仿真研究PhysicalDesignofFreewayDouble-BarSemi-RigidGuardrailandImpactSimulationofVehicle-Guardrails研究生姓名：唐辉导师姓名、职称：刘建勋副教授申请学位门类：工学专业名称：载运工具运用工程论文答辩日期：2011年4月19日学位授予单位：重庆交通大学答辩委员会主席：胡可钊评阅人：胡可钊李军2011年4月重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的

2、指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术

3、信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日………………………………………………………………………………………………本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要近年来，随着我国汽车保有量和高速公路里程的不断增加，公路上发生的交通事故也在

4、逐年增加，其中近1/3的事故是由汽车与护栏碰撞造成的。汽车的微型化、大型化和重型化又使得现有护栏防御性能不断下降，每年造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此，分析汽车与高速公路护栏碰撞事故机理，研究新型防撞护栏提高护栏的防护性能具有非常现实而重大的意义。本文通过计算机仿真的方法对汽车与高速公路护栏碰撞以及护栏防撞性能展开研究。首先，分析和对比国内外高速公路护栏防撞试验和安全评价标准，确定新型护栏的试验方案和安全评价指标；其次，分析汽车发生事故机理和建立事故数学模型，确定了新型护栏——双条半刚性护栏的基本形式，并根据事故数学模型和均匀设计试验方法确定双条半刚性护栏的结构参数；最

5、后，利用HyperMesh软件建立汽车与护栏有限元模型和仿真系统，运用LS-DYNA软件进行模型的求解，通过车体和护栏动态响应研究，对比和分析双条半刚性护栏与现有护栏的防撞性能，并以护栏最大变形量、车辆驶出角度和最大加速度等为评价指标，验证双条半刚性护栏具备优越的防御性能。本文的研究成果对我国护栏碰撞安全标准中乘员头部损伤评价具有一定的参考价值，为双条半刚性护栏及其衍生护栏结构的进一步研究和应用提供理论依据，具有重要的工程实用价值。关键词：双条半刚性护栏；波形护栏；均匀设计；碰撞仿真ABSTRACTAsthevehiclecapacityandthefreewaymile

6、ageincrease,thenumberoftrafficaccidentsisalsogrowinginrecentyears,andonethirdoftheaccidentsarecausedbyvehiclescrashtheguardrail.Crashworthinessperformanceofthepresentguardrailisdecliningsincethevehiclebecomesminiaturization,large-scaleorheavy.Itcauseshugecasualtiesandheavypropertydamagese

7、veryyear.Therefore,ithasagreatsignificancetodoresearchesoncrashmechanismbetweenvehicleandtheguardrail,designnewguardrailtoimprovethecrashworthiness.Inthepaper,crashbetweenvehicleandtheguardrail,performanceoftheguardrailcrashworthinessarestudiedthroughcomputersimulat