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在中国安全生产事故死亡人数统计中,公路交通是死亡人数最多的领域,是煤矿死亡人数的15倍。另外,对比国内外交通事故死亡人数,我国交通事故死亡在绝对数值上是日本的13.4倍、德国的18.4倍。可见我国的道路安全较发达国家仍有一定差距,因此提高道路安全防护设施质量,保障车辆安全行驶,是我国道路交通发展的重中之重。高速公路护栏板,作为公路上的主要防护工具,很早以前便受到了世界各个国家的重视,其防护能力决定了公路安全等级,是车辆行驶安全与否的重要指标。因此,研发一款安全等级更高的护栏板成为我们研究的重点。然而传统的护栏板研究—般基于车辆与波形护栏板的足尺碰撞实验,研究成本高、周期较长,而采用计算机仿真的方法成为了波形护栏板碰撞研究的主流。本文通过对国内外护栏板研究现状和发展趋势的研究,吸取了美国和欧洲目前先进高速公路护栏板产品及理论研究成果,结合我国高速公路实际现状,研制开发了更为经济、高效、安全的新型高速公路护栏板,并采用计算机方针的方法对护栏板的安全性能和防护效果进行了验证,具体内容如下：首先,通过对护栏板的分类、布置、设计条件和原理研究,结合我国高速公路中央隔离带较窄、车辆行驶较快的特点,初步确定护栏结构为双面W板型护栏板,并根据国家标准确定护栏板结构尺寸绘制成图,并建立Pro/E模型。其次,通过ANSYS与Pro/E接口将护栏模型导入ANSYS Workbench中,建立护栏板有限元模型,并结合我国高速公路护栏板安全性能评价标准确定护栏边界条件、碰撞角度、碰撞速度,并利用等效力的碰撞原理对护栏板进行有限元分析,得出不同碰撞车辆护栏板的防护效果。最后,通过仿真结果,对高速公路护栏板结构进行优化设计。根据高速公路护栏板防阻块的理论研究优化防阻块结构,并通过显示动力学方法对新设计防阻块结构进行验证,最后得到防绊阻能力更好,吸能效果更强的防阻块结构,以达到优化高速公路护栏板安全性能的目的。
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