护栏板分析其应用技术

　　护栏板分析其应用技术：

　　1、波形护栏板模型波形护栏板是整个护拦体系较为重要的组成部分，它是与失控车辆起先接触的构件，波形护栏板通过防阻块把碰撞力分散传递给多根立柱， 通过立柱把力传给地荃。护拦与失控车辆的作用随着时间的推移，不断改变着作用位置，在碰撞车辆冲击作用下，波纹被展开，吸收能量。目前世界上主要有两种护栏结构：日式护栏和美式护栏。美式护栏与日式护栏相比较，具有结构简单、刚度适中、节省材料等特点。我国根据美式护栏结构机理制定了自己的设计标 准。本文根据这个标准建立了波形护栏板的有限元模型。波形护栏板的截面形状，是对应的几何尺寸。在具体建模中，为了尽量准确模拟波形梁护栏板的弧形边界，将截面划分为20份：在长度方向上，为了正确反映碰撞的动力特征，在横梁首先受到冲撞的部分，按25mm单元尺寸均匀划分，然后沿冲撞区域两侧慢慢增大单元尺寸，逐渐过渡70mm。

　　2、防阻块模型防阻块是护栏较为重要的传力构件之一，其作用是将波形梁护栏板受到的撞击力均匀地传递给立柱。防阻块本身也是一个吸能机构，可以使护栏在受到 碰撞后逐渐变形，使能量吸收时间增长，减少乘员伤亡，它的主要作用是降低事故的严重度。若忽略防阻块而直接将护栏板与立柱相连的话，将难以准确反映波形护栏板(尤其是立柱)的受力特征。防阻块可以用各种形状的型钢来制造。在我国的行业规范中推荐使用A型、B型两种。A型适用于圆柱形立柱，是一种六角形的结 构。B型是参照法国标准设计的，适用于槽形立柱或其他型钢立柱。本文采用A型防阻块。

　　考虑防阻块虽然会使建模难度和计算工作量大大增加，但能够让计算结果更为合乎实际。在具体建模过程中，防阻块以壳单元模拟，在立柱上部均匀布置，位置与波 形梁护栏板一致。防阻块采用映射网格划分，考虑与护栏板的连接需要，在高度方向上均匀划分8个单元，长度方向上则是两端疏中间密，在与波形梁护栏板连接的 部分，按20mm单元尺寸均匀划分，然后沿两侧慢慢增大单元尺寸，逐渐过渡30mm，同时中间部分的划分要考虑到与立柱的连接需要。

　　3、立柱模型立柱为波形护栏板的主要受力构件，采用薄壁圆管结构有利于提高护栏整体强度和韧性、有利于吸收和消耗碰撞能量并减轻冲撞损伤。在具体建模中，由于钢管的壁厚相对于钢管直径要小得多，所以在LS-DYNA中使用壳单元来建模。根据我国现行的《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》JTJ074-94)，立柱的总高是1850mm，其中1100mm是埋在地底下的。第壹类圆柱立柱模型是以外径为114mm，厚度为4.5mm的圆柱型钢管为原型建立的t3。几何尺寸.立柱间距为4m，采用映射网格划分。由于在碰撞过程中，立柱地面以上部分和地面以下部分受冲击的程度不同，网格划分上，地面以上立柱的网格的密度要比地面以下立柱大一倍左右，单元尺寸从50mm到100mm之间过渡，同时兼顾与防阻块和地面连接的需要.

　　4、地面模型由于本文的分析重要的不在于地面的受力及变形，为了降低建模的难度，避免加入小轿车模型后产生大小不等的初始渗透，对其用实体单元模拟。网格划分采用扫惊网格划分和映射网格划分相结合的方法进行，尽量避免用自由网格。考虑与立柱的连接需要，在高度方向上按两端密中间疏划分6个单元：在护栏纵向需 考虑车辆行驶的路线，按两端疏中间密进行划分，单元尺寸从护栏第贰、三跨160mm逐渐过渡到两端400mm;在与护栏纵向垂直的方向，考虑车辆撞击力的影响，同样按两端疏中间密划分，靠近立柱的地方按150mm划分，然后沿两侧慢慢增大单元尺寸，逐渐过渡600mm。

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