護欄碰撞
關注創建者：dyna護欄 創建時間：2020-07-29
護欄碰撞的視頻教程
護欄碰撞的實例教程
.汽車與護欄碰撞系統有限元模型的建立
汽車與護欄碰撞系統是一個復雜的系統，在建立汽車與護欄碰撞系統有限元模型之前，有必要了解一下護欄的分類以及護欄的評價標準，才能清楚的知道護欄的設置條件以及如何評價汽車與護欄碰撞后護欄的防護性能。在此基礎上，本文建立了汽車與護欄碰撞仿真有限元模型。
1）護欄分類
護欄作為高速公路上重要的安全設施，是一種縱向吸收碰撞能量的結構。護欄通過自身的變形或者車輛爬高來吸能，引導車輛恢復到正常的行駛方向，阻止車輛沖出路外或者駛入對面方向的車道，最大限度的減少乘員損傷，護欄對交通事故的防治尤其是對重大交通事故的防治具有相當重要的意義。護欄有很多種分類方法，按照碰撞后護欄的變形情況分為剛性、柔性、半剛性這三類護欄。剛性護欄常見的形式是混凝土護欄，是一種以一定斷面形狀的混凝土墻式構造。而柔性護欄是一種用多根賦予預緊力的纜索固定在立柱上而組成的結構，其主要形式為纜索護欄和柔性旋轉防撞桶。在此重點介紹本文的研究對象是多級緩沖公路護欄。
2）多級緩沖公路護欄
多級緩沖公路護欄是半剛性護欄的一種，而半剛性護欄是由波紋狀的鋼板以及鋼立柱和緩沖防撞桶組成的護欄形式，其具有一定的剛性和柔性，其最典型型式是就是多級緩沖公路護欄。該護欄主要依靠護欄的變形來吸能，延長碰撞過程的時間來降低車速，并迫使汽車恢復正常的方向，以減少乘員的受傷和確保車輛安全。多級緩沖公路護欄在國內外被廣泛使用，該護欄根據內置蜂窩孔的緩沖材料不同壓縮比可以分為單桶形護欄和多桶型護欄。由于當前我國公路上廣泛使用的是雙桶型多級緩沖公路護欄，下圖是我國高速公路上最常使用的多級緩沖公路護欄。
圖 1.1高速護欄模型
2.護欄碰撞初始條件
汽車碰撞護欄的條件根據車型不同、護欄防撞等級不同等因素的差異，初始條件設置也有所不同。
展開 車輛在撞上護欄后，牽引車車頭與護欄發生反復碰撞；集裝箱甩尾與護欄發生碰撞后，并不明顯被護欄彈開，集裝箱車一直貼合護欄行駛，直到車輛導出護欄。這是由于護欄上欄桿直徑與壁厚都較小；則欄桿剛度較小，受碰撞時的反力小。
本分析模擬了碰撞過程中汽車列車的傾覆現象。由圖4可以清楚看出，在碰撞過 程中，集裝箱掛車產生了較小的側傾角，但很快就恢復了正位；因此，碰撞過程中不會產生列車傾翻現象。
圖4 工況三車輛撞擊護欄過程
3.2. 碰撞力分析
碰撞力大小對橋梁護欄的可修復性和汽車乘員的安全性都有很大的影響。工況一Y向碰撞力曲線如圖5所示。
圖5 工況一Y向碰撞力曲線圖
在車輛碰撞過程中，碰撞力出現了兩個峰值，分別對應牽引車頭、掛車尾對護欄發生的碰撞。牽引車與護欄的最大碰撞力發生在0.1s，最大碰撞力約為490000N。牽引車與護欄的碰撞出現的不止一個峰值，也說明了牽引車車頭與護欄發生的反復碰撞。集裝箱掛車擺尾撞擊護欄的力也較大，約為480000N。
各工況下Y向最大碰撞力如表3所示。
表3 各工況Y向最大碰撞力
可見，在上欄桿直徑和壁厚較大的工況一和工況二下Y向碰撞力較大，說明這種情況下護欄對列車的反力較大。而初始碰撞位置及掛車噸位對碰撞力的影響并不明顯。
3.3 護欄變形分析
碰撞后護欄的變形直接影響護欄的可修復性。工況一Y向護欄變形如圖6所示。各工況下Y向護欄變形如表4所示。其中，工況一最大變形發生在中欄桿上，是牽引車頭碰撞產生的，最大變形值為209mm。工況二、四和五的大變形位置也在中欄桿上，也是由牽引車頭碰撞產生的。而工況三護欄的最大變形則發生在上欄桿上，是掛車甩尾碰撞產生的。尤其值得注意的是：工況五的車輛噸位較大，但并未產生護欄較大變形；這主要是受牽引車擺頭效應的影響。
展開 轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析(1).pdf
轎車與公路護欄碰撞的有限元仿真.pdf
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析.pdf
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析(1).pdf
轎車與公路護欄碰撞的有限元仿真.pdf
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析.pdf
4.5ms時，腹部背面肋骨被護欄長桿碰撞沖擊，薄壁長桿基本貫穿胸腹部，肝臟遭到侵徹，并被擠壓穿透。4.5ms-6ms時胸腹部后肋骨斷裂，薄壁長桿完全貫穿胸腹部并裸露在人體外，肝臟遭到完全性侵徹，并被薄壁長桿擠壓發生移位。
損傷機理
1 直接損傷
當城市道路護欄沿著其運動的方向前進穿透肝臟時，護欄長桿直接破壞肝臟內部組織，造成肝臟的貫穿損傷。為了提高本貫穿模型的可視化，本研究視汽車與薄壁長桿為一個獨立的系統，忽略其他微小的能量損失。根據機械能守恒定律，汽車碰撞城市道路護欄前的自身動能轉變為薄壁長桿作用于肝臟及胸腹部骨骼的作用力與該力的作用距離的乘積。薄壁長桿的動能主要消耗在對肝臟和胸腹部骨骼的直接損傷作用上。它作用于折斷胸腹部前后肋骨與刺穿肝臟及損壞通道周圍的組織和內臟等，對其造成直接損傷。
2 間接損傷
在護欄的薄壁長桿以一定的速度貫穿乘員的肝臟及胸腹部骨骼過程中，其本身具備很大能量。首先，碰撞產生的壓力波的傳遞效應可通過能量傳遞的方式將其傳導給肝臟、胸骨骼、軟組織和其他薄壁長桿周圍的組織，造成鄰近器官的損傷。其次，由于肝臟等胸腹部器官組織通過肌肉組織、血管等互相連接，彼此之間存在粘連力，當肝臟被城市道路護欄刺穿時，肝臟在胸腹部發生相對位移，隨后肝臟周圍的組織會迅速的發生相對運動，從而產生二次間接損傷。
展開 
護欄碰撞的最新內容
.汽車與護欄碰撞系統有限元模型的建立
汽車與護欄碰撞系統是一個復雜的系統，在建立汽車與護欄碰撞系統有限元模型之前，有必要了解一下護欄的分類以及護欄的評價標準，才能清楚的知道護欄的設置條件以及如何評價汽車與護欄碰撞后護欄的防護性能。在此基礎上，本文建立了汽車與護欄碰撞仿真有限元模型。
1）護欄分類
護欄作為高速公路上重要的安全設施，是一種縱向吸收碰撞能量的結構。
4.5ms時，腹部背面肋骨被護欄長桿碰撞沖擊，薄壁長桿基本貫穿胸腹部，肝臟遭到侵徹，并被擠壓穿透。4.5ms-6ms時胸腹部后肋骨斷裂，薄壁長桿完全貫穿胸腹部并裸露在人體外，肝臟遭到完全性侵徹，并被薄壁長桿擠壓發生移位。
損傷機理
1 直接損傷
當城市道路護欄沿著其運動的方向前進穿透肝臟時，護欄長桿直接破壞肝臟內部組織，造成肝臟的貫穿損傷。
如圖，在橋墩之間增設護欄，碰撞力
立即搶單
【單號6416】
預算范圍：2000
使用軟件：COMSOL
需求描述：重復論文里的模型，COMSOL應力-滲流-損傷耦合，定義損傷變量，做出巖石壓縮-滲流過程的損傷變化
立即搶單
下載“技術鄰”APP，或點擊鏈接查看所有派單： http://www.yqgqt.org.cn
（2）6 個碰撞工況下，坐姿乘相比于躺姿乘員處于更為危險的位置；背對客車運行方向的躺姿乘員受到的傷害相對較小；下鋪躺姿乘員頭部可能與餐桌發生多次碰撞而產生更大的傷害；中鋪、上鋪乘員則與護欄碰撞導致身體翻轉，有從床鋪上墜落的危險。
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析(1).pdf
轎車與公路護欄碰撞的有限元仿真.pdf
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析.pdf
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析(1).pdf
轎車與公路護欄碰撞的有限元仿真.pdf
轎車正面碰撞計算機數值模擬的分析.pdf
圖5 工況一Y向碰撞力曲線圖
在車輛碰撞過程中，碰撞力出現了兩個峰值，分別對應牽引車頭、掛車尾對護欄發生的碰撞。牽引車與護欄的最大碰撞力發生在0.1s，最大碰撞力約為490000N。牽引車與護欄的碰撞出現的不止一個峰值，也說明了牽引車車頭與護欄發生的反復碰撞。集裝箱掛車擺尾撞擊護欄的力也較大，約為480000N。
各工況下Y向最大碰撞力如表3所示。
