摩擦系数对护栏功能影响分析.pdf

MAINTENANCEC0NSTRUCTIoN ANDMACHINERY 文章编号 ：1000—033X(2015)12—0062—04 摩擦系数对护栏功能影响分析 冯永飞 (山西省交通科学研究院，山西 太原 030006) 摘 要 ：以车辆与波形梁护栏之间的摩擦系数为切入点，采用计算机仿真模拟方法建立三维有限元 模型，分析在不同摩擦系数条件下护栏各项功能所受到的影响。分析表 明，随着摩擦 系数增大，护 栏对车辆的减速缓冲作用有所增强，但是护栏的导向功能、阻拦功能均有不同程度的降低 ，使得 出 现二次事故、恶性事故的几率大大增加 。因此在实践 中建议尽量采用摩擦 系数较小的护栏材料并 加强施工管理 。 关键词：波形护栏 ；摩擦系数 ；撞击；有限元分析 中图分类号：U417．1 文献标志码 ：B AnalysisofImpactofFrictionCoefficientonGuardrails’Function FENG Yong—fei (ShanxiTransportationResearchInstitute，Taiyuan030006，Shanxi，China) Abstract：Beginningwith thefrictioncoefficientbetweenthevehiclesandW —beam guardrails，a three—dimensionalfiniteelementmodelwasbuiltto study theimpactoffriction coefficienton guardrails’functions． According to the analysis，with the increaseoffriction coefficient，the functionofguardrailasabufferisenhanced，while thenavigation and blocking functionsis weakened．Therefore，guardrailswithminorfrictioncoefficientarerecommended． Keywords：W—beam guardrail；frictioncoefficient；impact；finiteelementanalysis 试验分析，但 由于费用过大 、再现性差，一般情况下 O 引 舌 很少采用该实验 ；而随着计算机技术的不断发展，具 随着 中国交通运输行业 的飞速发展，交通安全 有 的可重复性强、参数化建模 、费用低等优点的计算 成为全社会 日益关注的热点，如何有效地解决交通 机仿真研究得到了越来越广泛 的应用 [3]。2004年 安全 问题 已成为摆在交通行业从业人员面前 的难 黄红武 、莫劲翔等采用 LS—DYNA有限元软件对影 题 。护栏作为一种重要的交通安全设施 已经广泛地 响护栏性能的相关因素进行了研究 ]。摩擦系数作 被应用于各等级公路中，在防止恶性交通事故方面发 为一项重要 的影 响因素在他们 的研究 中被揭示 出 挥了非常重要的作用。护栏具有阻挡碰撞车辆穿越 、 来 ，本文将以他们的研究作为切入点，通过建立波形 翻越 、骑跨的阻挡功能；能够提供有效降低对碰撞车 梁护栏 的三维有限元模型来研究护栏与车辆之问的 辆和车内乘员损害程度的缓冲功能；能够使碰撞车辆 摩擦系数的变化对 于护栏各项功能 的影响，从而揭 向行车方向顺利导出并恢复运行状态的导向功能l1]。 示其中的一些规律，为护栏材料选取、加工制作 、施 另外，护栏还具有一定的视线诱导功能。 工安装等提供有益的参考。 中国在护栏研究方