基于ABAQUS有限元仿真的車輛碰撞護欄動力響應(yīng)

劉唐志, 張翔, 劉通, 劉星良

(重慶交通大學(xué)交通運輸學(xué)院, 重慶 400074)

據(jù)統(tǒng)計,中國高速公路上近30%的道路交通事故與汽車碰撞護欄有關(guān),由此造成的惡性交通事故比例占高速公路交通事故的62%以上,有將近1/3的人員死亡事故發(fā)生在車輛與路側(cè)護欄碰撞中[1]。波形梁護欄作為最常見的道路交通防護設(shè)施,能有效地防止交通事故的發(fā)生,如何提升波形梁護欄防護能力成為當(dāng)前研究的熱題。

1962年,美國便開展車輛碰撞護欄實車試驗,并發(fā)布首個車輛碰撞護欄足尺試驗標(biāo)準(zhǔn),此法要求實驗設(shè)備精度高,但準(zhǔn)備周期長、成本高、可重復(fù)性差。計算機仿真技術(shù)能模擬不同條件下的實際碰撞情況,處理復(fù)雜模型和邊界條件,且仿真精度在誤差范圍內(nèi),是目前主流的車輛護欄碰撞研究方法。

學(xué)者們基于ABAQUS、Dyna、HyperView等有限元仿真軟件對車輛碰撞護欄動力響應(yīng)進行仿真研究。Yao等[2]、Atahan[3]利用LS-DYNA構(gòu)建車輛護欄碰撞仿真模型,分析車輛碰撞過程中護欄的安全防護性能,并通過實車碰撞試驗驗證仿真模型可靠性。Rnek等[4]對嵌入土壤的立柱進行了一系列現(xiàn)場沖擊試驗,以確定3種不同土壤條件的最佳立柱埋置深度。Ozcanan等[5]以S235JR、S275JR和S355JR級鋼為護欄材料,使用仿真碰撞試驗構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)和約束條件,采用代理模型RBF探尋護欄最優(yōu)材料屬性。張淑寶[6]將組裝式鋼構(gòu)件與原有混凝土護欄進行連接,提出分離式混凝土護欄,經(jīng)實車碰撞與仿真測試驗證,護欄防護等級達到SAm級。崔洪軍等[7]、李文勇等[8]、王維利等[9]基于LS-DYNA、HyperMesh等有限元仿真軟件從車輛平均速度、車輛加速度、車輛導(dǎo)向出口角度等多個指標(biāo),研究護欄防護能力的可靠性指標(biāo)。李霞等[10]對路側(cè)A級護欄進行升級改造,分別為增加立柱埋深、在立柱中澆筑混凝土、梁板上方增加橫隔梁,利用 LS-DYNA建立了車輛-護欄碰撞仿真實驗?zāi)Ｐ?對3種形式的波形梁護欄的防撞性能進行了驗證。荊坤等[11]結(jié)合實車試驗和計算機仿真方法,研究梁板尺寸、立柱幾何形狀等因素對車輛加速度的影響關(guān)系。崔洪軍[12]為使活動護欄兼具強防護能力與高靈活性能,在混凝土護欄內(nèi)部設(shè)計一套移動裝置,利用有限元軟件對裝置各部分進行受力模擬計算,通過實車實驗與仿真測試驗證了新型活動護欄的可靠性。韓海峰等[13]認為車輛碰撞角度與碰撞速度隨道路線型的變化而變化,開展了基于UC-win/Road的駕駛模擬試驗與有限元仿真,考慮碰撞角度、硬路肩寬度與曲線曲率對碰撞角度速度的影響,確定基于實驗車輛的85%分位的碰撞能量,提出將其作為護欄碰撞的防護能量。劉航等[14]提出了雙層雙波型梁護欄的改造形式,保持原有護欄不變的基礎(chǔ)上,在原有立柱內(nèi)內(nèi)嵌立柱,新增一塊加強型防阻塊進行連接,改造后護欄滿足SB級防護水平。焦馳宇等[15]提出一種新型鋁合金防撞護欄替代傳統(tǒng)型鋼護欄,通過增大螺栓直徑與法蘭盤厚度,鋁合金護欄安全性良好。唐俊義等[16]提出裝配式的倒U形截面形式的橋梁人車隔離防撞護欄。研究指出,倒U形截面形式可大幅增加護欄橫向剛度,提升傳統(tǒng)護欄防撞性能。

當(dāng)前研究多關(guān)注于新型結(jié)構(gòu)與舊護欄改造提升防護能力,缺乏針對不同車型碰撞的護欄響應(yīng)規(guī)律分析研究。此外,護欄安全評價中的車輛碰撞條件較為單一,無法體現(xiàn)碰撞隨機性。因此,現(xiàn)首先建立多車型的車輛-護欄有限元仿真碰撞模型,隨后選取護欄防護能力最弱位置及立柱作為碰撞點位,基于加速度、最大變形量及應(yīng)力評價指標(biāo),分析護欄在不同位置碰撞的防護響應(yīng)規(guī)律及閾值,為路側(cè)護欄安裝設(shè)計及智慧護欄感知系統(tǒng)研發(fā)提供依據(jù)。

1 有限元模型建立

1.1 護欄模型

波形梁護欄是高速公路上使用最為廣泛的道路安全設(shè)施,護欄由波形梁板、立柱、防阻塊、緊固件構(gòu)成,以國內(nèi)常用的國內(nèi)二級、三級、四級道路常用的3 mm厚波形梁護欄為研究對象。根據(jù)《公路波形梁鋼護欄》(JTT 281—2007)三級防護護欄等級要求設(shè)置波形護欄整體模型,單個波形梁板采用BB01標(biāo)準(zhǔn)欄板建立3D仿真模型如圖1所示,波形形狀為圓弧形,欄板詳細尺寸如表1所示。立柱截面尺寸Φ140 mm×4.5 mm,總高度2 150 mm,其中1 400 mm埋于地下,750 mm立于地上。防阻塊尺寸178 mm×200 mm×3 mm,托架300 mm×70 mm×4.5 mm,半徑R=57 mm[17]。

表1 BB欄板尺寸Table 1 BB guardrail size

圖1 波形梁護欄模型Fig.1 Waveform beam guardrail model

參照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細則》(JTG/T D81—2017),設(shè)置波形護欄總長72 m,立柱間距設(shè)置2 000 mm,由18張護欄構(gòu)成[18]。立柱底部1/4處施加全約束以模擬土壤對立柱的約束作用,護欄各部件之間連接使用Tie單元模擬護欄與螺栓之間的鏈接。材料參數(shù):護欄采用Q235鋼彈塑性材料參數(shù),其密度、彈性模量、泊松比、屈服強度及極限強度如表2所示。

表2 材料參數(shù)Table 2 Material properties

1.2 車輛模型

汽車整車模型包括很多零部件模型,一般由駕駛室、車架、發(fā)動機、貨柜、傳動系、制動系、驅(qū)動橋、輪胎、前后懸架等子系統(tǒng)組成。建立完整的整車模型工作量巨大,計算處理復(fù)雜,耗時久。研究主要針對護欄碰撞響應(yīng)進行分析,對汽車內(nèi)部部件不關(guān)注,因此對車輛模型進行簡化,減少計算處理時間。

根據(jù)《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB 05-01—2013)防護等級三級護欄中規(guī)定的試驗車輛類型,選取1.5 t小型客車、10 t中型客車、10 t中型貨車3種車輛[19]。小型客車的幾何尺寸4 600 mm×1 770 mm×1 370 mm,模型單元數(shù)49 707個。中型客車的幾何尺寸為8 090 mm×2 440 mm×3 035 mm,模型單元數(shù)72 991個。中型貨車的幾何尺寸為7 460 mm×2 290 mm×3 100 mm,模型單元數(shù)79 351個(表3)。由于車輛構(gòu)架大多由金屬板件沖壓而成,單元類型均設(shè)置為薄殼單元,適用于計算大變形、大位移的情況。在hypermesh中完成對車輛模型的幾何建模,導(dǎo)入ABAQUS中,3種車型的幾何模型如圖2所示。

圖2 車輛有限元模型Fig.2 Vehicle finite element model

選擇面面接觸和自接觸兩種方式模擬車輛護欄自身及二者之間的接觸情況,靜摩擦因數(shù)和動摩擦因數(shù)均設(shè)置為0.15,地面與輪胎的摩擦系數(shù)設(shè)置為0.2。

2 多工況實驗設(shè)計

根據(jù)《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB 05-01—2013)中試驗要求規(guī)定,半剛性護欄設(shè)置不得小于70 m。因此,護欄模型由18張護攔板連接而成,每張護欄板長4 320 mm。將第一張護攔板中間位置定義為1號節(jié)點,從左至右按照1～18號依次排序,選取11～13號護攔板位置進行碰撞試驗,設(shè)置2個碰撞初始接觸點,分別是護欄波形梁跨中位置、波形護欄立柱位置,結(jié)合表4可看出各工況的初始碰撞位置,如圖3所示。

表4 數(shù)值仿真模擬工況Table 4 Numerical simulation conditions

圖3 碰撞節(jié)點示意圖Fig.3 Collision node diagram

依據(jù)《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》A級防護護欄實車試驗要求規(guī)定,將試驗碰撞角度設(shè)定為20°,碰撞速度分別為100 km/h和60 km/h,碰撞點設(shè)置在沿行車方向護欄跨中1/3長度處。為貼近車輛實際碰撞的隨機情況,增設(shè)一處碰撞位置,即立柱位置,此處剛度最大且明顯區(qū)別與其他碰撞位置,分析護欄在多種車型多碰撞位置下的動力響應(yīng)規(guī)律,豐富路側(cè)空間護欄安裝和設(shè)計參考依據(jù)。根據(jù)初始碰撞條件共設(shè)計6個數(shù)值仿真模擬工況,如表4所示。

3 仿真數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

通過ABAQUS軟件進行車輛與護欄及傳感器節(jié)點的碰撞仿真分析,選擇加速度、位移、應(yīng)力3項常規(guī)指標(biāo)作為有限元仿真分析輸出數(shù)據(jù)指標(biāo),分析多車型不同碰撞位置下車輛碰撞動力響應(yīng)變化情況,X1、Y1、Z1工況表示3種車型與波形梁跨中位置相撞,X2、Y2、Z2表示3種車型與護欄立柱位置相撞,并分別得到不同輸出指標(biāo)的時程曲線及響應(yīng)特點和規(guī)律。由于車輛與護欄存在30°碰撞角度,將數(shù)據(jù)按Xsin30°+Ycos30°輸出碰撞行進方向曲線及按Ysin30°+Xcos30°輸出垂直護欄方向曲線,處理后輸出各節(jié)點位置綜合加速度曲線及位移曲線。

3.1 加速度時程曲線

沖擊加速度是護欄感知車輛碰撞的關(guān)鍵采集參數(shù)之一。圖4(a)、圖4(b)分別為1.5 t小型客車以20°傾角、100 km/h速度撞擊護欄跨中位置及立柱位置時,護欄沿路側(cè)方向(Y向)的沖擊加速度變化曲線。

圖4 小型客車加速度曲線Fig.4 Impact acceleration curve of mini-car

從圖4(a)中可看出,X1工況小型客車撞擊12號節(jié)點(波形梁跨中位置),剛碰撞時加速度值便迅速增大至最大值,前后節(jié)點(11號、13號節(jié)點)的加速度均在短暫延遲后(t=0.005 s)開始波動變化。隨碰撞持續(xù),3個節(jié)點的加速度曲線均呈震蕩變化趨勢,符合客觀規(guī)律。X1工況下3處節(jié)點護欄所受沖擊加速度值均未超過常規(guī)沖擊加速度測量上限。從圖4(b)中可知,X2工況小型客車撞擊立柱位置(12號鋼管),剛碰撞時加速度值便迅速增加且變化劇烈,且6倍于X1工況最大加速度值。前節(jié)點(11號節(jié)點)加速度遠大于后節(jié)點(12號節(jié)點),符合客觀規(guī)律。而11號節(jié)點和12號鋼管位置護欄所受沖擊加速度均超過常規(guī)沖擊加速度測量上限,會造成護欄事故檢測傳感設(shè)備損壞,更換成本較高。

可見,在1.5 t小型客車兩種碰撞位置下,護欄的最大加速度值均位于碰撞接觸位置,撞擊鋼管位置的工況加速度值遠大于撞擊波形梁跨中位置工況。撞擊立柱位置最大加速度值為跨中位置的6倍多,立柱位置前節(jié)點最大加速度值為跨中位置的3倍左右,后節(jié)點位置的加速度變化與碰撞位置無明顯相關(guān)性。可對護欄前中后3處節(jié)點處加速度值大小進行綜合比較,進而判斷車輛撞擊護欄位置。相較而言,護欄防護效果對車輛撞擊立柱位置的情況較差,需管理人員進一步判斷現(xiàn)場情況,以及時做出針對性決策。

圖5(a)、圖5(b)分別為10 t中型客車以20°傾角、60 km/h速度撞擊護欄跨中位置及立柱位置時,護欄沿路側(cè)方向(Y向)的沖擊加速度變化曲線。

由圖5(a)可知,Y1工況3處節(jié)點的加速度均無明顯波動,護欄加速度響應(yīng)較小,無特別劇烈的沖擊。11號節(jié)點處t=0.30 s時護欄加速度突增至最大值,說明車輛在11號節(jié)點處發(fā)生絆組。Y2工況車輛與護欄立柱位置相撞后,3處節(jié)點的加速度發(fā)生明顯變化。t=0.255 s時11號節(jié)點的加速度突增達到最大值,說明車輛在11號節(jié)點處發(fā)生絆組。

與1.5 t小型客車相比,10 t中型客車不同撞擊位置碰撞情況中均發(fā)生絆組,沖擊加速度值均超過常規(guī)加速度測量計的范圍。當(dāng)撞擊節(jié)點位于波形梁中間位置時,波形護欄對小型客車與中型客車防護性能好,加速度曲線波動相對平緩。當(dāng)碰撞節(jié)點位于立柱位置時,碰撞前后節(jié)點護欄沖擊加速度峰值出現(xiàn)時間提前,且最大加速度值遠高于Y1工況。

同樣地,圖6(a)、圖6(b)分別為10 t中型貨車以20°傾角、60 km/h速度撞擊護欄跨中位置及立柱位置時,護欄沿路側(cè)方向(Y向)的沖擊加速度變化曲線。

由圖6(a)可知,Z1工況車輛與護欄跨中位置相撞后,3處節(jié)點的加速度值均在常規(guī)測量計的測量范圍內(nèi)波動。11號節(jié)點在0.325 s加速度陡增至最大值,說明此時車輛發(fā)生了絆組,護欄所受沖擊加速度值遠大于正常接觸時,差異最大相差10倍。從圖6(b)可以看出,中型貨車撞擊護欄立柱位置時,與Z1工況相比,Z2工況下的加速度波動變化更劇烈,碰撞點的沖擊加速度在剛接觸時就達到最大值,隨后不斷震蕩收斂。11號節(jié)點與12號節(jié)點均無較大的波動變化。

中型貨車碰撞位置不同沖擊加速度有較大區(qū)別,對車輛防護性能差異明顯,峰值加速度相差2倍左右。撞擊立柱位置處護欄加速度值較大,在碰撞接觸時就達到最大值,前后節(jié)點加速度無明顯波動變化,表明車輛接觸形梁位置在碰撞開始階段吸收了絕大部分能量,存在波形梁變形嚴(yán)重等問題,護欄對大型車防護性差。

3.2 位移時程曲線

設(shè)置護欄主要是阻擋車輛并導(dǎo)正其行駛方向,禁止車輛任何形式的穿越、翻越、騎跨、下穿護欄。但是道路路側(cè)空間有限,因此護欄最大橫向位移是護欄安全評價的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。圖7(a)、圖7(b)分別為1.5 t小型客車碰撞護欄跨中位置及立柱位置的位移時程響應(yīng)曲線。

圖7 小型汽車位移曲線Fig.7 Displacement curve of mini-car

X1工況下12號節(jié)點(碰撞點)處的位移逐漸增大,最大位移達0.4 m,11號節(jié)點(前節(jié)點)處位移開始增大,最大變形量達到0.5 m,超過碰撞點處最大位移值。X2工況下3處節(jié)點均在碰撞開始時出現(xiàn)明顯位移變化,前節(jié)點處最大位移0.7 m,碰撞點處最大位移0.4 m,說明該工況下護欄變形量大。綜合比較而言,1.5 t小車撞擊波形梁護欄,當(dāng)撞擊位置為立柱位置時,波形梁護欄整體變形量更大,前節(jié)點位移超過一般路肩范圍0.5 m,具有一定的危險潛在性,但基本滿足車輛防護效果。

此外,圖8(a)、圖8(b)分別為10 t中型客車碰撞護欄跨中位置及立柱位置的位移時程響應(yīng)曲線。

圖8 中型客車位移曲線Fig.8 Displacement curve of medium bus

從圖8中可以看出,Y1工況碰撞點處的位移最先增加至最大位移0.6 m,隨著碰撞過程持續(xù),前節(jié)點處最大位移達1.2 m,變形量大于1 m不滿足規(guī)范安全評價要求,說明護欄對中型客車防撞性能較差。Y2工況下12號節(jié)點處的位移較小,最大位移為0.3 m,而前節(jié)點處最大位移達0.8 m。相較于Y1工況,Y2工況下的護欄變形量降低,說明A級波形梁護欄剛性較弱,10 t客車撞擊波形梁跨中位置時具有沖出路外可能性。立柱位置護欄剛性較強,變形量小,由車輛自身吸收多數(shù)碰撞能量,對乘員具有一定危險性。

同理,圖9(a)、圖9(b)分別為10 t中型貨車碰撞護欄跨中位置及立柱位置的位移時程響應(yīng)曲線。

圖9 中型貨車位移曲線Fig.9 Displacement curve of medium truck

Z1工況11號節(jié)點護欄最大位移達1.345 m,超過護欄安全評價要求1 m范圍,說明該護欄防撞性能不合格。Z2工況車輛撞擊12號鋼管位置,11號節(jié)點護欄最大位移0.668 m,12號鋼管位置最大位移達0.31 m,12號節(jié)點位移0.186 m。綜合而言,相比X1工況,護欄位移變形量均降低50%,說明碰撞過程中車輛吸收了大部分撞擊能量。

綜上可知,不同車型與碰撞位置不同導(dǎo)致位移變形圖分布特征明顯,1.5 t車型撞擊下護欄最大位移為0.7 m,10 t車型最大位移均超過1 m,最高達1.35 m,10 t車型不同碰撞位置引起的最大位移相差50%。

3.3 應(yīng)力時程曲線

護欄應(yīng)有效阻擋和導(dǎo)向車輛并自身不發(fā)生斷裂或破壞,通過護欄的彈性、塑性變形有效阻止車輛沖出路外,所以車輛碰撞過程中護欄應(yīng)力強度應(yīng)小于材料的極限強度。圖10為1.5 t小型客車撞擊波形梁跨中位置及立柱位置護欄所有節(jié)點應(yīng)力變化情況。

圖10 小型客車應(yīng)力曲線Fig.10 Stress curve of mini-car

X1工況下11、12、13號節(jié)點處的最大應(yīng)力分別為224、212、95.7 MPa。12號碰撞節(jié)點應(yīng)力最先達到224 MPa,接近護欄材料Q235鋼的屈服強度235 MPa,3處節(jié)點均為超過護欄屈服強度,護欄處于彈性變形階段,變形后可恢復(fù);X2工況下,11號節(jié)點、12號節(jié)點最大值分別為247 MPa和66.8 MPa。11號節(jié)點在t=0.17 s時應(yīng)力接近屈服強度,節(jié)點處應(yīng)力在200～250 MPa波動持續(xù)了0.1 s,最高達247 MPa超過材料屈服極限,在0.1 s的時間內(nèi)材料發(fā)生了塑性變形,此階段應(yīng)力的增加可導(dǎo)致較大的變形。與X1工況相比較,X2工況波形梁板受到應(yīng)力更大,最大應(yīng)力超過護欄屈服強度,發(fā)生了塑性變形。

同理,圖11(a)、圖11(b)分別為10 t中型客車碰撞護欄跨中位置及立柱位置的節(jié)點應(yīng)力變化情況。

圖11 中型客車應(yīng)力曲線Fig.11 Stress curve of medium bus

Y1工況下11號、12號、13號節(jié)點最大應(yīng)力分別為329.1、182.1、68.6 MPa。11號節(jié)點處應(yīng)力剛碰撞時均處于200 MPa內(nèi),在t=0.33 s時應(yīng)力才超過屈服強度,僅持續(xù)0.02s左右,此時發(fā)生了塑性變形,最大值接近護欄材料的破壞強度,較小應(yīng)力的增長可能產(chǎn)生較大的變形量,具有高風(fēng)險性;Y2工況下,11號、12號節(jié)點最大應(yīng)力分別為221.9 MPa與100 MPa。所有節(jié)點均處于彈性變形階段。

圖12(a)、圖12(b)分別為10 t中型貨車碰撞護欄跨中位置及立柱位置的節(jié)點應(yīng)力變化情況。

圖12 中型貨車應(yīng)力曲線Fig.12 Stress curve of medium truck

Z1工況下,11號、12號、13號節(jié)點最大應(yīng)力分別為328.3、215、77.1 MPa。11號節(jié)點在t=0.25 s后,最大應(yīng)力在200～300 MPa波動,超過護欄材料屈服強度,在該區(qū)間內(nèi)持續(xù)了0.1 s,此時波形梁板處于塑性變形階段,該階段應(yīng)力的增加可導(dǎo)致較大的變形,從位移變形圖中亦得到驗證,在0.1 s時間內(nèi)最大變形量接近1 m,具有較高風(fēng)險性;Z2工況下,11號、12號最大應(yīng)力分別為221.9 MPa與193.6 MPa,所有節(jié)點應(yīng)力均小于屈服強度內(nèi),處于彈性變形階段,護欄防護性滿足要求。

結(jié)合上述6種工況的應(yīng)力變形曲線可以看出,不同噸重車型與撞擊位置對應(yīng)力變化曲線有明顯影響。其中,撞擊點位于立柱位置時,各車型撞擊下波形梁應(yīng)力情況均不超過屈服強度,處于彈性變形階段,護欄防護性好。當(dāng)撞擊點位于波形梁跨中部分時,10 t車型撞擊下波形梁應(yīng)力均超過屈服強度,達到塑性變形階段,結(jié)合位移變化曲線圖觀察可以看出,10 t車輛在碰撞過程末尾均出現(xiàn)較大程度的位移增加,即由于波形梁應(yīng)力過大而導(dǎo)致,表明A級波形梁護欄對10 t重型車輛防護性差。

4 結(jié)論

經(jīng)分析,不同車型撞擊下護欄沖擊加速度響應(yīng)具有明顯差異,10 t車型撞擊下護欄所受的最大沖擊加速度顯著高于1.5 t小客車,可通過護欄加速度值判別碰撞事故車輛類型及危險程度。除1.5 t小客車外,10 t車型碰撞護欄所受沖擊加速度值均超過常規(guī)傳感器測量上限,易造成常規(guī)加速度計高額的更換與維護成本,因此當(dāng)前主流護欄事故檢測技術(shù)應(yīng)選擇高額加速度值傳感器。

在10 t車型不同碰撞位置撞擊下,護欄的最大橫向動態(tài)位移相差達50%。當(dāng)護欄位于鄰水臨崖等危險路段路側(cè)時,應(yīng)以波形梁跨中處為碰撞位置,考慮最嚴(yán)重的護欄變形情況。當(dāng)路側(cè)凈向空間較大時,應(yīng)以立柱為碰撞位置進行實驗,考慮乘員最嚴(yán)重加速度值。

1.5 t車型撞擊下護欄最大位移為0.7 m,10 t車型最大位移均超過1 m,最高達1.35 m。在進行護欄安裝設(shè)計時,小型車輛通行較多路段,路側(cè)最邊緣至護欄空間留有0.5～1 m即可滿足安全導(dǎo)出需求。當(dāng)大型車輛通行比例較高時,路側(cè)外邊緣至護欄空間應(yīng)留有1～1.5 m安全距離,以保證車輛安全導(dǎo)出。

1.5 t車型撞擊下碰撞點處護欄應(yīng)力最大值247 MPa,接近護欄材料屈服應(yīng)力,護欄材料基本仍處于彈性形變階段,護欄仍具有較高安全防護性,碰撞后可僅維修碰撞點處護欄。在10 t車型撞擊下最大應(yīng)力為329 MPa,碰撞點及前方處護欄材料均達到塑性變形階段甚至接近斷裂狀態(tài),A級護欄對貨車防護性能較差,護欄經(jīng)10 t車型碰撞后需及時更換或維修碰撞點及前方一跨護欄,保證護欄處于完整防護能力水平。

研究僅以1.5 t小車車型和10 t客車、貨車車型為研究對象,未來可考慮重型車輛和運動型多用途汽車(sport utility vehicle,SUV)車型,進一步研究車型與碰撞位置對護欄的動力響應(yīng)特性。