铸铁墩在公认的护栏安全问题

发布时间：2016年12月26日   |   阅读次数： 201

铸铁墩在公认的护栏安全问题
在我国的道路交通事故中，发生在普通干线公路上的约有45%、发生在高速公路上的约有30%是车辆越出路外造成的，且由此造成的特、重大恶性交通事故占该类事故总数的比例达62%以上。我国每年有1/3的死亡事故发生在车辆与路侧碰撞的单车事故中，且呈逐年上升趋势。因此有必要对汽车与高速公路护栏碰撞的规律进行研究，铸铁墩对护栏结构进一步综合优化。
本文将建立轿车一护栏碰撞的仿真系统，基于这样的系统用各种不同的碰撞参数来进行不同的实验研究，根据实验结果来分析这些参数与人体遭受的损伤之间的关系，通过这种关系可以明确将来需要进一步研究的方向。
本文研究的目的是通过改变护栏横梁的某些设计参数，对比分析各个参数与护栏防护性能的相互关系，为以后对护栏进行优化设计提供参考。
虽然实车碰撞试验是最主要的研究方法，但是人们也在逐渐使用计算机模拟分析工具在这一领域里展开研究工作。60年代早期Cornell航空实验室的研究人员用有限元研究了纽约公共事业部的汽车一护栏碰撞事故机制，开发出了简单的分析模型，使用弹簧、阻尼器、杆和连接器检测汽车的动态特性和护栏的强度。这个研究是相当成功的，得出了许多当时通用护栏系统的评价结果。
许多现在公认的护栏安全问题是这次研究中发现的，如：
(1)护栏板与立柱的分离以防止汽车钻入的重要性；
(2)轮胎挂在强度高的护栏立柱上的可能性；
(3)强立柱与相对较弱的立柱护栏组合时压窝的可能性。
这些研究结果在改善波形梁护栏性能。铸铁路墩对目前仍在美国纽约州使用的箱型梁护栏进行设计时确实起到了作用。通过计算机仿真方法，可以预先得到碰撞的结果。从经济上考虑，这一点能够极大的减小护栏的设计成本。
从60年代开始，随着汽车使用人数的增加，发生的交通事故数量也不断的增加，人们对汽车的安全性越来越重视，这就迫使汽车生产厂家和设计者进行大量的试验，找出有关结构和零部件的各类缺陷，提高产品的质量、性能。现在随着计算机技术的迅速发展，其它相关领域的新技术和新理论的不断发展和完善，实现复杂结构的模拟计算己经成为可能。
汽车发生碰撞时，其运动轨迹以及车内乘员的运动状态往往十分复杂，因此运动方程式的建立和求解也都很复杂。再加上碰撞时车身发生大变形并引起仪表板、前围板等零件缩入乘客室内，减少了人体与室内物体的距离，也使得问题求解复杂化。因此，汽车碰撞的计算机模拟研究一般包括以下三方面的内容：
(1)铸铁护栏底座用有限元方法研究汽车碰撞过程中车身、车架变形及动态响应；
(2)研究人体在多种碰撞条件下的响应；

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