目前，以LS-DYNA為代表的有限元分析軟件在解決汽車碰撞護(hù)欄這類復(fù)雜問題中得到 了越來越多的應(yīng)用，其精度已經(jīng)得到了廣泛的確認(rèn)。由于護(hù)欄結(jié)構(gòu)和材料的不同，計(jì)算結(jié)果可能存在一定的差異。為了使分析的結(jié)果更為可靠，有必要進(jìn)行計(jì)算精度分析。因此，對(duì)混 凝土基礎(chǔ)波形梁護(hù)欄進(jìn)行了中型客車和小客車的計(jì)算機(jī)模擬碰撞試驗(yàn)和實(shí)車碰撞試驗(yàn)，試 驗(yàn)條件為：中型客車質(zhì)量10t、碰撞速度60km/h、碰撞角度20°;小客車質(zhì)量1.5t、碰撞速度 100km/h、碰撞角度20°。進(jìn)行計(jì)算時(shí)，波形梁板、立柱和防阻塊等薄壁金屬構(gòu)件采用Be- lytschko-Tsay殼單元模擬，其Q235鋼材料選用多線性、彈塑性、各向同性硬化材料進(jìn)行模擬， 并通過Cowper-Symons模型考慮材料的應(yīng)變率硬化效應(yīng)，螺栓采用彈簧單元外包殼單元的方 式處理，采用基于懲罰函數(shù)法的接觸算法解決接觸非線性問題。小客車和中型客車碰撞護(hù) 欄計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果如圖2-1～圖2-5所示。
由圖2-1～圖2-5可知，小客車和中型客車碰撞護(hù)欄過程中，車輛運(yùn)行姿態(tài)和軌跡、波形梁板和防阻塊變形形態(tài)以及護(hù)欄的變形范圍的計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果基本一致。
中型客車碰撞護(hù)欄后，護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)變形值的計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果為74cm和78cm,計(jì) 算結(jié)果誤差為5.1%。車輛駛出角的計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果分別為7.9°和7.5°,計(jì)算結(jié)果誤差為 5.3%。
小客車碰撞護(hù)欄后，護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)變形值的計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果分別為32cm和29cm, 計(jì)算結(jié)果誤差為10.3%。車輛駛出角的計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果分別為10.7°和10.4°,計(jì)算結(jié)果誤 差為2.9%。由圖2-5可知，小客車車輛重心處平面合成加速度的計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果整體趨勢(shì) 吻合得較好，計(jì)算峰值為15.3g,試驗(yàn)峰值為16.6g,計(jì)算結(jié)果誤差為7.8%。
通過對(duì)比計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果可知，計(jì)算結(jié)果的精度較高，因此，計(jì)算機(jī)模擬仿真方法是可 靠的，能為后續(xù)的研究工作提供有效支撐。
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