李波[1]2002年在《高等级公路复合材料防撞护栏设计方法研究》文中认为现有的高速公路防撞护栏的适用范围总有某些局限性。近几年，伴随着新材料、新工艺的出现以及交通运输事业对高速公路安全性要求的提高，改进公路护栏安全性能和设计新型护栏已成为该领域的一个重要课题。文章概括总结了国内外在高速公路防撞护栏领域的研究成果，在吸收已有的有益经验的基础上，对高速公路复合材料防撞护栏的设计方法进行了的研究。 (1)提出复合材料护栏碰撞过程中的变结构的设计思想。充分利用大硬度树脂在碰撞过程中的破碎来吸收碰撞能量，使其在碰撞初期积蓄的应变能以材料发生本质性破坏的形式释放出来，而不象其它材料以恢复变形的形式释放。这样，保证失控车辆在碰撞后不会变道，避免给后面车辆造成危险。树脂破碎之后，结构形式由原来的梁变成索。依靠纵向纤维受拉来拦阻车辆，保证失控车辆不会冲出路外； (2)提出了汽车冲撞复合材料护栏的冲击力动力计算方法。护栏在碰撞过程中，出现了新的特点：不尽结构形式而且结构刚度都发生了变化，而这导致了计算方法也要发生变化。 (3)应用有限元方法分析了防撞扩栏的受力性能。
栗洪彬[2]2014年在《竹增强复合材料公路防撞护栏的开发与研究》文中指出随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出,金属公路防撞护栏引起的寿命低、防撞性能差以及对人伤害大等缺点已经不能满足人们对公路安全的要求,而竹复合材料中的竹材作为一种清洁、可再生能源,同时其防撞性能好,力学强度大且来源广泛,这也为人类研发新型防撞护栏奠定了一定的基础。本课题由相关企业提出,对竹复合材料公路防撞护栏的性能进行研究开发,以达到目前公路防撞护栏对其金属原料Q-235B钢的冲击性能要求。由于竹材的亲水性较好致使其与树脂的界面粘结性能较差,进而导致其制品的冲击性能下降,因此,课题的研究重点是改善竹材与树脂间的界面性能,同时选择竹复合材料中竹材的最佳铺层结构,进而研究竹复合材料的冲击性能。课题中,通过天然竹材的力学性能测试来确定原料选取部位,通过碱和硅烷偶联剂处理竹片,研究表面改性对竹片拉伸强度以及竹条与树脂之间界面性能的影响,通过单因子实验方案确定最佳改性方式；通过对比分析确定成型工艺与复合材料体系中各组分的体积分数；通过研究单向、正交以及斜交叁种铺层结构复合材料的界面性能而确定最佳的铺层结构,之后对其冲击性能进行研究并进行验证；利用扫描电镜(SEM)对最终制得的防撞护栏材料的缺口冲击断面进行防撞机理分析。结果表明：竹材上部的力学性能要好于中部和下部；随着碱浓度的提高,竹片的抗拉强度有先上升后下降的趋势,碱浓度为15%时竹片的抗拉性能较佳；当硅烷偶联剂浓度为1%时,竹片的抗拉强度损伤最少；通过分析对比碱处理、偶联剂处理及两者混合处理可知,采用混合处理的方法与单独使用碱处理和偶联剂处理相比,其界面改性效果最好；与竹片未作表面处理而制成的复合材料的试样相比,经过碱(浓度为15%)处理与硅烷偶联剂(浓度为1.0%)处理过的竹条制备的单向、正交以及斜交试样的剪切强度分别提高了82.74%、90.78%、123.76%,弯曲强度分别提高了31.95%、46.72%、29.58%,冲击韧性分别提高了25.62%、29.74%、28.61%。通过对叁种铺层结构复合材料的剪切、弯曲以及冲击性能分析可知：单向复合材料的剪切、弯曲、冲击性能均较大,故本课题中的竹复合材料公路防撞护栏为单向铺层结构；就单向复合材料而言,其冲击韧性并没有随着竹片铺层数的增加而显着增加,反而其冲击吸收功却显着增加,当竹片铺层为15层时,其冲击吸收功为13.55J,在主要性能上能满足公路防撞护栏的对其原料Q-235B钢的标准要求；材料的防撞机理表现为竹纤维抽拔断裂、基体断裂、纤维／基体界面脱粘以及剪切分层,正是由于这些因素的综合作用,使得材料更好的吸收碰撞能量。
谢玉洪, 雷正保, 李海侠, 宁英[3]2003年在《高速公路防撞护栏的研究现状与发展趋势》文中提出从护栏的结构机理出发,综述了高速公路护栏的研究现状,并结合我国护栏设计条件的发展变化,展望了高速公路半刚性防撞护栏的发展趋势。
李可[4]2014年在《公路防撞护栏新材料及碰撞仿真》文中认为本文从交通基础设施服务于交通安全角度出发,通过分析国内外公路护栏的现状,得知新材料公路护栏在我国乃至世界上均有着较好的发展前景。文章分析了各新型材料的的优缺点,特别针对超高分子量聚乙烯进行了详细的研究,并在与其他材料的公路护栏对比中,发现超高分子量聚乙烯有着其特有的优势。其材料性能优异且特点突出,且工艺发展有一定的规模,具有良好的应用前景。超高分子量聚乙烯材料性能十分优异,但其在公路护栏领域的应用仍然具有一定局限性,主要表现在其加工难度大,难以实现高效率、低成本加工；其材料性质能否真正满足公路护撞护栏产品的需要；实车碰撞等传统验证方法有费用高等缺陷。采用计算机仿真模拟的方法能有效地解决其验证的难题,并且可以模拟不同车型,不同冲撞初始条件的碰撞全过程,并能提供实验无法观察到的碰撞过程细节。本文依据《高速公路护栏安全性能评价标准》等公路交通安全设施标准,从实车碰撞的角度出发,制订出碰撞方案。并采用通过UG NX、HyperWorks、 LS-DYNA等软件对车辆护栏模型进行了模拟仿真,得出仿真结果。通过仿真结果分析,得出了单纯的超高分量聚乙烯运用于公路护栏不可行、需要进一步增强物理性能的结论,并且通过进一步研究找出了材料改性的方向,为新材料用于公路防撞护栏产品提供了理论基础。
参考文献：
[1]. 高等级公路复合材料防撞护栏设计方法研究[D]. 李波. 武汉理工大学. 2002
[2]. 竹增强复合材料公路防撞护栏的开发与研究[D]. 栗洪彬. 东华大学. 2014
[3]. 高速公路防撞护栏的研究现状与发展趋势[J]. 谢玉洪, 雷正保, 李海侠, 宁英. 工程建设与设计. 2003
[4]. 公路防撞护栏新材料及碰撞仿真[D]. 李可. 重庆交通大学. 2014