基于徑向基函數的非剛性護欄的結構優(yōu)化設計.pdf

1、隨著我國高速公路的迅猛發(fā)展，高速公路交通事故也呈逐年上升的趨勢。在高速公路交通事故中有近三分之一是車輛與護欄碰撞造成的，每年都會造成巨大人員傷亡和財產損失。護欄尤其是非剛性護欄是高速公路上最主要的安全保護設施，它的主要作用是：可以吸收汽車碰撞過程中的部分能量，減小汽車質心加速度峰值；另外還可以迫使失控車輛恢復到正常的行駛方向，避免二次碰撞的出現。高速公路的蓬勃發(fā)展必然帶動護欄需求量的激增，因此，在高速公路上設置合理的防撞護欄對減小交通事

2、故的人員傷亡有著重要的作用。
　　本文首先對近年來國內外護欄研究的現狀做了簡要的概括，并闡述了護欄的基本理論以及護欄碰撞的評價標準，重點分析了非剛性護欄優(yōu)缺點；在國內外常用的護欄研究方法的基礎上，提出了一種實用、便捷的護欄優(yōu)化方法；基于汽車碰撞乘員安全性考慮，采用徑向基函數回歸模型對高速公路上應用廣泛的兩種非剛性護欄，即三波形護欄和纜索護欄，進行了優(yōu)化設計。
　　在對非剛性護欄進行優(yōu)化設計時，首先基于仿真軟件Hyperwor

3、ks建立了汽車與護欄的碰撞有限元模型，從乘員安全性和護欄的防撞性能考慮定義優(yōu)化問題；然后運用試驗設計得到樣本點，并構造高精度的徑向基函數近似模型；最后采用遺傳算法得到優(yōu)化結果，對優(yōu)化后護欄進行碰撞模擬并進行綜合評價。研究表明：優(yōu)化后護欄的整體防撞性能得到了很大的提高。
　　本文對非剛性護欄結構的優(yōu)化設計方法適用于任何形式的護欄，這種優(yōu)化方法不僅豐富了計算機仿真分析方法，而且彌補了以前依靠大量實車碰撞試驗和設計經驗來設計護欄的不足，