高速公路波形梁護欄碰撞仿真研究

在我國高速公路交通事故中約有30%是由于車輛碰撞護欄造成的。由于高速公路車型格局在近年來發生了很大的變化，車型逐步的向微型化和重型化兩個趨勢發展。

因此，在新的道路交通形势下，研究汽车与高速公路護欄的碰撞机理，找出当前高速公路護欄存在的问题，并设法提高護欄的防撞性能具有十分重要的意义。

本文首先建立了标准波形梁護欄的有限元模型。在验证了汽车有限元模型的可靠性后建立了汽车与護欄碰撞仿真有限元模型。其次，研究了皮卡车与護欄在不同起始碰撞点位置时车体合成加速度和護欄动态变形量的情况。

在此过程中发现，皮卡车与当前護欄碰撞时车体合成加速度超过了标准DSI规定的209限值，引起乘员较大损伤。而卡车与当前護欄碰撞时出现骑跨護欄的危险情况。结合皮卡车和卡车与当前護欄的碰撞仿真结果，再根据護欄的评价标准D81、F83得出结论:当前護欄无法满足防护要求。

因此提出利用正交试验对当前護欄进行优让设计。之后，在选取合适的正交试验因素及水平后对当前護欄进行参数优化，得到了一个什秒卞家非聆怀7徐枕后的护档的各项指标均有很大程度的改善，其性能满足護欄评价标准D81.F83的要求。

最后将三波形梁護欄的H型钢立柱和H型钢防阻块应用于双波形梁護欄上，建立了三种混合護欄的有限元模型，并利用皮卡车研究了其防撞效果。通过仿真分析发现三种混合護欄的车体合成加速度均大于标准D81规定的20g限值，说明三种棍合護欄无法满足護欄评价标准D81的要求。

本文的研究结论显示，通过正交试验得到的优化后的護欄防撞能力优于标准双波形梁護欄，在研究了H型钥立柱和H型钢防阻块应用于双波形梁護欄上的仿真结果发现，三种混合護欄无法满足防护要求。本文的研究结果对于进一步改进妥国当箭神田的簌准刀姑形缈护把旦右一宁的参考价值。

关键词:波形梁護欄;碰撞仿真;优化;正交试验