PDF《新型波形梁护栏端头开发》

3 .

3 脱钩约束装置 图4为脱钩约束装置的结构形式.车辆正碰 护栏端头时, 脱钩约束装置与端头立柱的底部先

54 交通运输工程学报2008 年 脱开 , 以释放约束力, 然后卷板器再碰撞脱钩约束 装置与波形梁的连接件 , 完成脱钩过程 ;

侧碰时 , 力传递到立柱底部 , 连接螺栓不易破坏 , 从而起到 约束作用 .

3 .

4 加强段约束装置 根据以往护栏碰撞经验 ,160 kJ 防护能力的半 刚性护栏端部约束力约为

500 kN , 因此 , 必须在加 强段设置约束装置 .图5为钢索约束装置, 每根钢 索所能承受的最大拉力约为

130 kN ,则加强段设置

4 根约束装置 ,与缓冲段的脱钩约束装置协同承载 , 正常段的约束力约为

650 kN , 相对于

500 kN 有1.3的安全系数, 可以满足要求. 图4脱钩约束装置 Fig.

4 Detachable anchor device 图5协同约束装置 Fig.

5 Coordinated anchor device

3 .

5 新型波形梁端头整体结构 图6端头结构 Fig .

6 T erminal structure 图6为波形梁护 栏端头整体结构 . 图7车辆变形结果 Fig .

7 Distortion result of car

4 端头功能验证 采用有限元仿真 分析( Ls-dyna)和实车足尺碰撞试验相结合的方 法,按照表

1 的碰撞条件 ,验证新型波形梁端头的结 构设计是否满足评价标准的要求 [ 5-10] .

4 .

1 小客车正碰波形梁护栏端头 图

7、8 为正碰后 ,车辆和波形梁护栏端头的有 限元仿真分析和实车足尺碰撞试验变形结果 .根据 仿真和试验数据可知 : 试验车辆玻璃良好,车门可以 打开 ,除车身前部凹陷 , 其余部分无明显变形;

卷板 器的卷板吸能效果良好;

脱钩约束装置和缓冲段立 柱的可倒伏性能良好 ,无绊阻现象发生 . 图8端头变形 Fig .

8 Terminal deformations 以x表示车辆的行驶方向, y 表示车辆宽度方 向,z 表示车辆的高度方向.正面碰撞时, 车辆碰撞 方向的加速度直接影响到乘员的安全 , 图9为车辆 在碰撞方向的加速度曲线, 数据表明 ,车辆在碰撞方 向上的加速度小于 20g , 说明新型波形梁护栏端头 可以有效的保护乘员的安全 . 图9加速度曲线 Fig .

9 Acceleration curves 根据表

2 可知, 新型波形梁端头结构满足正面 碰撞评价标准的要求. 表2端头评价结果 Tab.

2 Evaluation result of terminal 检测项目 评价指标 试验检测和有限元分析结果 有限元 试验 结构要求 护栏板、端头不得侵入车厢内部 符合要求 符合要求 车辆姿态 车辆不驶入相邻车道,并禁止翻车 符合要求 符合要求 车体加 速度 三方向加速度

10 ms 平均值最大 值不大于 20g x 向 符合要求 ( 11. 9g) 符合要求 (

12 . 5g) y 向 符合要求 ( 6. 0g) 符合要求 ( 8. 1g) z 向 符合要求 ( 14. 8g) 符合要求 (

15 . 0g)

4 .

2 大客车侧碰正常段护栏 图10 为车辆侧碰撞正常段护栏的轨迹图, 图11 为碰撞后波形梁护栏和端头的变形图.根据

55 第6期吕国仁 ,等: 新型波形梁护栏端头开发 试验数据可知, 车辆碰撞新型波形梁护栏端头的正 常段护栏 ,行驶轨迹良好 , 满足评价标准的要求 ;

同 时端头段所有构件均无损坏, 说明端头段能够为正 常段护栏提供足够的约束力, 达到预期目标. 图10 碰撞轨迹 Fig .

10 Impact track 图11 护栏和端头变形 Fig.

11 Deformations of barrier and terminal 根据表

3 可知 ,新型波形梁端头结构满足侧面 碰撞评价标准的要求 . 表3护栏评价结果 Tab.