工程力学专业毕业论文---汽车碰撞防撞护栏

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1、 1 第一章 绪论 1.1 引言 随着经济建设的发展，各种现代化的交通设施，如高速公路、城市立 交、高架道路在交通运输中所起的作用日益增强，而交通运输的发展也导致 了交通事故的急剧上升，交通安全己经成为一个世界性的大难题。 我国高速公路与普通干线相比，交通事故大量增加，而且呈现逐年上升 的趋势。可见，我国的高速公路并未成为安全之路。据统计，在我国的交通 事故中，普通公路上有45%。高速公路上有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。因此， 在公路上设置合适的防撞护栏对交通事故的防治尤其是对特、 重大恶性交通 事故的防治具有相当重要的意义。

2、 护栏作为高等级公路上最重要的安全设施之一,能够阻止车辆冲出公路 或闯入对向行驶车道, 具有减少事故损失、 保证行车安全的功能, 对于提高 司乘人员的安全感与舒适性, 提高公路运输的经济性与社会效益是不可或 缺的。 有限元数值分析的方法在此特指利用业己存在的大家普遍接受的大型 有限元非线性分析软件进行护栏车辆碰撞的分析。 该种方法不但具备一 般计算机仿真试验的优点， 而且该类软件往往都具有强大的计算机数据前后 处理功能，可以模拟汽车一半刚性护栏碰撞过程中的大量非线性因素，便于 进行数值分析。同时，通用有限元分析软件一般也都支持二次开发，可以在 相应程序的基础上快速实现使用者的各种特殊考虑， 节

3、省大量不必要的基础 性劳动。 1.2 课题研究的背景和意义 汽车碰撞防撞护栏是一个复杂的过程(接触面不规则、碰撞力作用点滑 行、碰撞扫描中护栏参与作用的质量不断变化、汽车机构在碰撞中转向和刚 度的不稳定性等)。1994年，我国交通部颁布了高速公路交通安全设施设 计施工技术标准(JTJ074-94)作为行业标准，对交通安全设施的设计和施 2 工有重要的指导意义，但由于系统试验缺乏，参考的多为西方国家50年代的 试验结果，在很多方面套用了欧、美、日本80年代规范的数据，特别是在目 前被广泛使用的混凝土墙式护栏方面，从计算模式、结构计算公式乃至大量 构造规定都未明确，有些理论已经陈旧，缺少使用情况的

4、统计数据，在设计 条件、碰撞荷载确定、护栏结构计算等方面之间缺乏联系。 路侧事故在公路事故中占了大约30 %的比例,就是说,每3人死亡事故中, 就有1人死于车辆驶离道路的事故。这个数据说明了路侧环境在伤亡和严重 事故中起了很重要的作用。 美国的路侧护栏设计认为: 如果路侧净区宽度超 过一定值, 就不必设置路侧护栏了。 实际上由于公路用地及工程费用的原因, 大多数很难满足其路侧净区的要求, 必须设置路侧护栏以防护车辆驶出道 路碰撞路侧障碍物。 本文就汽车碰撞混凝土防撞护栏的汽车碰撞力计算、护栏内力分析及碰 撞响应的数值模拟进行研究，为新型防撞护栏的设计提供了重要的理论依 据。 1.3 护栏在国内外的应用及研究概况 刚开始建造高速公路时，护栏只是起一种分隔带的作用。随着高速公路 和高架道路的大量兴建和使用， 人们逐渐认识到它对交通安全所起到的重要 作用。现在，防撞护栏己成为高等级公路及大型桥梁必不可少的安全设施， 七十年代，日本公布了防护栅设置纲要，对防撞护栏的设置原则、方式 和设计条件做出规定。美国、英国、德国等也根据自己国家的国情制定了相 应的设计标准.如美国国家公路