突然側(cè)風(fēng)作用下的路堤風(fēng)速度場與交通安全性

突然側(cè)風(fēng)作用下的路堤風(fēng)速度場與交通安全性

對路堤和跨海大橋風(fēng)速度場的研究主要從N-S方程開始，應(yīng)用計(jì)算模塊的簡單算法，建立了側(cè)風(fēng)流場仿真模型。利用概率統(tǒng)計(jì)方法建立了跨海大橋現(xiàn)場風(fēng)速以及極限風(fēng)速的分布模型，采用CFD模擬風(fēng)速度場，采用二自由度汽車模型分析汽車在不同高度路堤側(cè)風(fēng)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

為分析作用在汽車上的側(cè)風(fēng)作用力，首先分析路堤上風(fēng)速度場，建立路堤的1:1.5有限元模型。之后再模型上添加風(fēng)向量。通過改變路堤的高度來觀察風(fēng)速的變化，見表1。車-路閉環(huán)分析中，當(dāng)側(cè)風(fēng)突然產(chǎn)生時(shí)，橫擺角速度短時(shí)間內(nèi)變化劇烈，這是影響汽車安全性的主要因素；但是，如果駕駛員不及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)向盤時(shí)，側(cè)向位移隨時(shí)間增長而變大，也會(huì)影響交通安全性。因此，有必要在高路堤上采取一定的措施避免交通事故，如建立提前預(yù)警系統(tǒng)或者限速等。

表1 不同路堤高度下的側(cè)風(fēng)速度

通過對不同側(cè)風(fēng)環(huán)境下汽車運(yùn)行狀態(tài)的仿真分析，得到汽車側(cè)向加速度、側(cè)向速度、側(cè)向位移以及橫擺角速度的響應(yīng)曲線。

從仿真結(jié)果可以看出，在人-