护栏底座工况的选择 护栏底座由于护栏的用途和布置形式的不同,使得实际工况太过复杂,本文对仿真工况进行了简化,在保证仿真结果正确性的同时减少计算量。对于防冲撞护栏,其布置形式有两种:1.护栏底座均固定,2.每隔一片护栏底座进行一次固定。对于底座均固定的形式,在轿车碰撞护栏时,因为轿车的能量相对较小,所引起的护栏变形也相对较小,被撞击的那片护栏因两侧护栏的变形而产生的力的影响较小,所以对轿车撞击护栏时的受力分析只针对单片护栏即可。对第。种布置形式,选取三片护栏,其中两侧底座固定,中间两底座不固定的形式,对轿车撞击中间片护栏进行模拟。对于道路护栏,其布置形式为所有底座均不固定,由于条件所限,本文只对碰撞过程中车内人员的安全性进行研究,以车辆产生的瞬间最大加速度值为指标,选取车辆撞击三片护栏其中两侧底座固定,因为在此过程中车辆的瞬间最大加速度一定大于实际工况车辆的加速度,如果车内人员该工况不安全性较好,那么实际情况下收到的伤害会更小。对钢索的拦截作用分析,本文选取车辆撞击三片护栏其中两侧底座固定的形式,因为此种工况下钢索的变形较大,对车辆的拦截作用明显。 车辆实际冲撞护栏时,冲撞速度与冲撞角度均是未知因素,这就使得仿真的工况比较多。为了进一步降低仿真工作量,本文选择车速为60km/h时分别以30度60度与90度,90km/h时以90度冲撞护栏。车辆与护栏的开始距离设置为20cm, 仿真时间设置为0.ls。 计算假设: (1)对打地锚的底座视为固定。 (2)由于材料的失效应变未知,本文取0.25。 (3)材料模型简化为双线性。 (4)将地面假设为刚性。 铸铁公路墩在护栏的底座均与地面固定的情况下,当车辆正面撞击护栏时,护栏的失效点首先产生在侧立柱与海棠柱的下螺栓连接处,随着车辆的动能增加,护栏的中间立柱与横梁的焊点连接处应力逐渐增大,将达到失效极限,产生此现象的原因是在焊点或螺栓连接处容易出现应力集中,导致应力值偏大。 而当车辆以60度角撞击护栏时,车与护栏的接触面积小,导致单根立柱变形增大,护栏首先失效的位置为中间立柱与上下横梁的焊点连接处,且随着车辆动能的增加,其它中间立柱与横梁的焊点连接处应力相应增大,可能导致失效的个数将增多,但中间立柱的损坏对护栏的整体防冲撞效果相对较小,因此可认为铸铁马路墩的最大薄弱点在侧立柱与海棠柱的焊点连接处。 |