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对方格仿木护栏防阻块优化的研究

2020-06-27

  护栏是高速公路基本的安全防护结构,因此目前对方格仿木护栏可靠性的要求也越来越高。防阻块作为仿木护栏系统中重要的一部分,对防阻块进行优化设计,提升公路护栏系统的防护能力,具有重要的现实意义和应用价值。

  利用有限元分析软件 ABAQUS,建立了多网格防阻块护栏系统受质量块冲击的有限元模型,计算了质量块冲击多网格防阻块波形梁护栏的冲击响应,分析比较了不同壁厚防阻块下,多网格护栏系统受质量块冲击下响应过程的差异和能量吸收情况。

  (1)在冲击载荷作用下,波形梁发生显明弯曲变形,防阻块受到挤压被压扁且不同网格数量的防阻块的变形模式不同,立柱发生轻微摇晃,变形不显明。

  (2)冲击过程中,质量块的初始动能主要转化为方格仿木护栏系统各部分的内能、动能以及质量块的剩余动能。壁厚2mm的双网格防阻块终端内能质量比显明高于其他情形,说明冲击过程中,壁厚2mm的双网格防阻块单位质量能量吸收能力越强。

  (3)质量块加速度在碰撞初始速度增加达到峰值后迅速减小,直至到零。根据WSTC曲线,模拟工况下,冲击引起的有效减速度均在人体头部忍受安全范围内。

  (4)通过比较质量块速度、加速度及防阻块内能的变化情况,发现方格仿木护栏中壁厚2mm双网格防阻块在受质量块冲击的过程中,变形程度大,单位质量能量吸收效率相对越好,其质量块加速度的峰值比壁厚是3mm单网格的防阻块情形小约有47.6%,越有益于乘员安全。

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