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防撞護欄的研究提供一種好方法
上線日期:2017-11-09點擊量:

    由于汽車撞擊标準混凝土護欄時,汽車與混凝土護欄之間并沒有真正意義上的撞擊,而是通過汽車的前輪爬上混凝土護欄的坡面来消耗汽車的沖擊动能,汽車結構沒有與混凝土護欄發生接觸,汽車結構與混凝土護欄之間沒有能量交換。而汽車撞擊半剛性護欄則是真正意義上的撞擊,汽車結構與半剛性護欄之間要接觸并進行能量交換。一般而言,半剛性護欄吸收的沖擊动能比汽車前輪爬上混凝土護欄坡面吸收的能量大,所以,無論是乘員頭部的HIC位,還是假人胸部的合成減速度峰值,半剛性護欄都比标準混凝土護欄具有更低的值,即半剛性護欄比标準混凝土護欄具有更優的耐撞性。


    此外,大型車輛撞擊标準混凝土護欄時還存在更容易翻車的問題,具體表現在車輛重心位置的升高上。算例表明,到t=5OOms左右時,車輛班心开始急劇升高,到t=903ms左右時,車輛重心位且达到極限位置346.6m(車輛側傾角达240),然後开始下降(即开始出現翻車事故),翻車事故在所難免。由于汽車在撞擊标準混凝土護欄的過程中,汽車與護欄之間的接觸僅表現在汽車前輪在混凝土護欄坡面的爬行,汽車車體與混凝土護欄之間并不存在接觸,即混凝土護欄的高度對預防汽車的側翻基本不起作用,隻有當側翻已经發生後,汽車車體撞擊到混凝土護欄上時,混凝土護欄的高度才對已经發生翻車的車輛的繼續翻滾有抑制作用。可見,混凝土護欄并非防禦大型失左車輛的理想護欄,那種在山區公路及危險路段普遍采用混凝土護欄的做法并不科学,即使增加了混凝土護欄的高度也是如此。


    而汽車撞擊半剛性護欄時,算例表明,在t=600ms之前,車輛重心位置高度變化不大,t=600ms之後,在慣性力的作用下,車輛尾部有将護欄梁闆向外推進的趨勢,但在護攔梁闆的阻擋下,由于車輛重心偏高,出現了車輛以梁闆上邊沿为支點向外翻滾的趨勢,此時,車廂壓在了護欄梁闆的上沿上,并給護欄梁闆施加了向下的壓力,在此壓力作用下,護欄梁闆开始向下運动,并将梁闆、防阻塊及立往之間的連接螺栓逐漸剪斷,使梁闆逐漸脫離支撐,在此過程中甲車輛因向外翻滾的支點位置不斷下降而迅速外翻,車輛重心位置上升很快,當t=905ms時,車輛重心已上升191.56mm,車輛側傾角达14°。可見,半剛性護欄防禦重型車輛側翻的能力遠優于标準很凝土護欄,但目前的半剛性護欄在重型車輛的量力作用下,将不可避免地被壓潰,表現出護欄的完整性不足,因此,要徹底解決失控大型車輛的安全性問題,還必須發展新的護欄設計機理。



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