摘要：设计了一种蜂窝型复合材料桥梁防车撞结构,以钢板和复合材料管壁厚度为设计变量,通过有限元方法计算,得到不同工况下车辆碰撞防车撞结构时的碰撞力曲线和结构总吸能.针对防车撞结构因存在多种材料而不便比较单位质量下能量吸收的情况,提出了比造价吸能(SEAc)的耐撞性评价指标.分析了防车撞结构钢板厚度及复合材料管壁厚度对碰撞力和比吸能的影响,并与车辆直接撞击桥墩的计算结果进行了对比.结果表明,从耐撞性的角度考虑,设计的复合材料防车撞结构中的钢板厚度及管壁厚度存在着最优厚度组合,采用该厚度组合时防车撞结构能在较低造价下提供良好的吸能效果,且桥墩所受的碰撞力满足我国规范的相关要求.

摘要：设计了以纤维增强复合材料和蜂窝形结构形式为基础的桥梁防车撞结构.对结构设计变量进行了灵敏度分析,获得对结构的耐撞特性影响最大的3个设计变量.以灵敏度分析结果中的3个设计变量为试验因子,采用均匀试验设计方法获得了合理的样本空间,并借助非线性数值仿真方法和响应面法得到关于结构设计变量和比吸能、碰撞力的响应面代理模型,通过遗传算法优化出了比较合理的结构尺寸.结果表明,响应面的二次多项式线性回归模型比线性回归模型更准确,优化后的结构尺寸不仅具有优良的耐撞特性,可以满足桥墩设计抗撞力的要求,而且自重减小,从而降低了防撞成本.

摘要：限高防护架多采用固定式刚性结构,易造成车辆的损害,危及乘员安全.从减少车辆损伤和保障人员安全的角度出发,对现有的传统限高架形式进行了改进,即以带斜坡设计的复合材料箱型横梁替代原结构的钢横梁,并采用ANSYS/LS-DYNA对车辆复合材料柔性消能限高架及传统限高架的碰撞过程进行了数值模拟,获得了碰撞系统的碰撞损伤变形、碰撞力-撞深,以及驾驶室加速度响应等结果.结果表明,与传统刚性限高架结构相比,改进的复合材料柔性消能限高架结构避免了车辆被切削顶部的情况,使得车辆的损伤变形明显减少,人员伤亡的可能性明显降低;柔性消能限高架的复合材料横梁可以更好地吸收车辆的动能,同时极大地降低车辆驾驶室的加速度,从而更好地保护乘员的安全.

摘要：波纹夹层结构广泛应用于防撞设计中,对不同焊接及填充形式下波纹夹层结构的耐撞性能的研究,可为实际工程中焊接及填充形式的选取提供依据.基于有限元仿真方法,讨论了不同焊接形式及PVC泡沫填充形式的波纹夹层结构在冲击荷载作用下的耐撞性能.结果表明,在夹层结构极限冲击能量范围内,夹芯层与面板未焊接条件下的耐撞性能较优,但夹芯层与面板焊接条件下夹层结构所能吸收的冲击能量远高于未焊接条件;全部填充的波纹夹层结构吸能最多撞深最小,但碰撞力峰值过大,不利于夹层结构的保护作用;迎撞面填充的波纹夹层结构吸能效果优于背撞面填充.