车桥撞击动力学分析模型
车辆碰撞模型的动力学分析与优化
车辆碰撞模型的动力学分析与优化随着汽车行业的发展和人们生活水平的提高，车辆碰撞安全性日益受到重视。
为了减少碰撞事故对驾乘人员的伤害，不断改进和优化车辆碰撞模型的动力学分析方法显得尤为重要。
本文将探讨车辆碰撞模型的动力学分析与优化，为减少碰撞事故的影响提供有效的解决方案。
1. 车辆碰撞模型的动力学分析车辆碰撞模型的动力学分析是对碰撞事故发生过程进行研究和模拟，以便更好地理解碰撞对车辆和驾乘人员的影响。
动力学分析主要涉及力学、材料学、结构分析等领域的知识，以建立完善的数学模型来描述碰撞过程中的能量转化和力学行为。
在动力学分析中，研究者使用各种数学工具和计算方法，如有限元分析、多体动力学模拟等，来模拟车辆碰撞过程中的力学行为。
通过这些模拟方法，可以计算出车辆的撞击力、应力分布、变形情况等信息，进而评估碰撞对驾乘人员的伤害程度。
2. 动力学分析在车辆碰撞优化中的应用优化车辆的碰撞安全性是车辆制造商和研究机构的重要任务之一。
动力学分析可以发挥重要作用，其在车辆碰撞优化中的应用主要包括以下几个方面。
2.1 碰撞结构设计与优化动力学分析可以帮助优化车辆的碰撞结构设计。
通过模拟碰撞过程中的力学行为和应力分布情况，可以评估不同碰撞结构的性能差异。
在此基础上，可以对碰撞结构进行调整和优化，以提高车辆的碰撞安全性。
2.2 驾乘人员伤害评估与预测在车辆碰撞优化过程中，了解驾乘人员的伤害情况是至关重要的。
动力学分析可以计算出碰撞过程中驾乘人员所受的力和加速度等信息，从而评估出伤害的程度。
这些信息可以用于优化车辆的安全设计，以减少碰撞事故对驾乘人员的伤害。
2.3 车辆主动安全系统的开发与改进动力学分析还可以用于开发和改进车辆的主动安全系统。
通过模拟不同碰撞情况下主动安全系统的响应，可以评估系统的效果和性能。
这些结果可以指导主动安全系统的设计和改进，提高车辆在碰撞中的安全性能。
3. 动力学分析方法的挑战与展望尽管动力学分析在车辆碰撞优化中的应用已经取得了一定的进展，但仍然存在一些挑战和待解决的问题。
大型机动客车用非驱动桥总成的动力学仿真与模型分析
大型机动客车用非驱动桥总成的动力学仿真与模型分析随着交通运输业的发展和城市化进程的加快，大型机动客车在现代社会中扮演着重要的角色。
为了保障客车行驶的安全性和舒适性，非驱动桥总成的优化设计和动力学仿真分析变得尤为重要。
本文将针对大型机动客车用非驱动桥总成的动力学仿真与模型分析进行探讨，着重介绍其意义、方法和关键技术。
首先，大型机动客车的非驱动桥总成在整车系统中起着重要的作用。
非驱动桥总成不仅承担着车辆的负载传递和支撑作用，还需要具备良好的悬挂和减震性能，以确保乘客的行驶舒适度。
因此，对于非驱动桥总成进行动力学仿真与模型分析，可以为优化设计和改进提供重要的依据。
其次，要进行大型机动客车用非驱动桥总成的动力学仿真与模型分析，需要借助计算机辅助工程（CAE）技术。
通过建立精确的数学模型和物理模型，结合计算机仿真软件，可以模拟真实道路环境下的车辆运动和非驱动桥总成的工作情况。
通过仿真分析，可以得到非驱动桥总成的受力情况、动力学性能以及悬挂系统的工作特性等重要参数，为后续的设计和改进提供指导。
在进行动力学仿真与模型分析时，有几个关键技术需要重点关注。
首先是建立准确的车辆动力学模型。
这需要考虑车辆的动力性能、操纵特性以及非驱动桥总成与其它部件之间的相互作用。
其次是确定合适的边界条件和工况。
不同的路况、载荷和速度等因素都会对非驱动桥总成产生影响，因此需要进行全面的动态分析。
此外，还需要选择合适的仿真软件和算法，以保证模拟结果的准确性和可靠性。
在进行动力学仿真与模型分析时，还需要注意一些常见问题。
首先是模型的验证和校准。
通过与实际测试数据对比，对建立的仿真模型进行验证和校准，以确保其真实可靠。
其次是分析结果的解读和应用。
仿真分析可以得到大量的数据和曲线图，但如何正确解读和应用这些结果是至关重要的。
最后，不断改进和更新仿真模型和分析方法，以适应不断发展的技术和需求。
总之，大型机动客车用非驱动桥总成的动力学仿真与模型分析对于优化设计和改进具有重要意义。
车辆碰撞模型的多体动力学分析与优化
车辆碰撞模型的多体动力学分析与优化在车辆设计和安全领域中，多体动力学分析与优化是必不可少的工具，特别是在车辆碰撞模型研究中。
通过多体动力学分析，我们可以深入理解碰撞过程中各个部件之间的相互作用，为车辆的碰撞安全性能提供有效的优化方案。
在进行车辆碰撞模型的多体动力学分析时，首先需要建立车辆的几何模型和动力学模型。
几何模型是指对车辆的外部形状和内部结构进行准确描述的模型，它是多体动力学分析的基础。
动力学模型则是对车辆在碰撞过程中所受到的力和力矩进行详细建模的模型，它是多体动力学分析的核心。
在建立几何模型时，需要考虑车辆的各个部件的形状、尺寸和连接方式等因素。
同时，还需要考虑车辆在碰撞过程中可能发生的形变和瞬时位移等情况，以确保几何模型的真实性和准确性。
在建立动力学模型时，需要考虑车辆的质量分布、惯性矩阵和受力情况等因素。
特别是在车辆碰撞模型中，要考虑到碰撞时的冲击力、摩擦力和弹性力等因素，以确保动力学模型的真实性和准确性。
在进行多体动力学分析时，常用的方法是有限元法和刚体动力学模型。
有限元法是一种基于离散化的方法，通过将连续体分割为有限数量的离散单元，并利用重要假设和边界条件进行数值计算，得到碰撞过程中各个部件的运动和应力情况。
刚体动力学模型则是通过对车辆各个部件的质量、惯性和受力情况进行详细建模，以得到碰撞过程中各个部件的运动和应力情况。
两种方法各有优缺点，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
通过多体动力学分析，我们可以获得车辆碰撞过程中各个部件的运动轨迹、速度、加速度和应力等信息，以及整个车辆系统的动态行为。
这些信息对于评估车辆的碰撞安全性能、优化车辆碰撞结构和设计合理的安全装置具有重要的意义。
在车辆碰撞模型的多体动力学分析中，优化是一个不可缺少的环节。
通过对碰撞过程中各个部件的运动和应力情况进行评估和优化，可以提高车辆的碰撞安全性能，减少乘员受伤的风险。
在多体动力学分析中，常用的优化方法包括灵敏度分析、参数优化和拓扑优化等。
车辆碰撞事故中的力学分析与模拟
车辆碰撞事故中的力学分析与模拟随着交通网络的不断发展和交通工具的普及，车辆碰撞事故的发生频率也逐渐增加。
为了减少交通事故对人身安全和财产造成的损害，力学分析与模拟成为了研究车辆碰撞事故的重要方法之一。
本文将从力学的角度对车辆碰撞事故进行分析，并介绍在模拟中常用的方法和技术。
一、力学分析在车辆碰撞事故中，力学是一个重要的理论基础。
力学是物体运动和相互作用的学科，通过对碰撞事故中涉及到的各种力的分析，可以更好地理解事故的原因和过程。
1. 动力学分析动力学是研究物体运动的学科，车辆碰撞事故中的动力学分析可以通过分析车辆碰撞前后的速度、加速度等参数来推测事故的力度和造成的损伤程度。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，如果两辆车相互碰撞，那么作用力将会使车辆产生加速度变化。
2. 热力学分析在车辆碰撞事故中，瞬时的能量释放会引起热力学效应，比如车辆的变形和部件的破裂。
热力学分析可以帮助我们理解事故过程中能量的转化和损失情况，进而评估车辆碰撞对人身安全和车辆结构的影响。
3. 材料力学分析车辆碰撞事故中，车辆各部件所承受的力和应力状态对事故结果和受伤情况有着重要影响。
材料力学分析可以通过对车辆结构材料的力学特性和破坏模式的研究，了解车辆部件在碰撞过程中的受力情况，进而指导车辆结构设计和车辆碰撞事故的防范措施。
二、模拟方法与技术在车辆碰撞事故研究中，模拟是一种非常重要的手段。
通过建立碰撞事故的数学模型，并借助计算机技术进行模拟，可以预测碰撞后车辆的状态和行为，进而为事故分析和安全评估提供有效的参考。
1. 数值模拟方法数值模拟是碰撞事故研究中常用的方法之一，它通过将车辆碰撞过程抽象成数学模型，并利用数值解法计算模型的动力学和热力学特性。
常见的数值模拟方法包括有限元法、计算流体力学等，这些方法可以模拟车辆碰撞事故中的各种力学现象和力学性能。
2. 物理模型实验物理模型实验是通过构建具体的模型车辆，利用实验装置进行碰撞实验的方法。
车辆墩柱模型碰撞动力响应分析
程序 Ｌ － Ｙ Ａ， ＳＤ Ｎ 建立 了车辆一墩 柱碰撞 有 限元 模 型 ， 分析 了不 同 车速 下 的 系统动 力 响 应 。计 算 结果表
明， 车辆撞 击速度 越 大 ， 墩柱 动 力响应越 大 ， 顶加速 度 与墩前 应 变基 本与 车速成 正 比； 柱底部 完全 固 墩 墩
结 ， 动 力响应 比弹性 约束 小 。 其
关键 词 ： 车辆 桥 墩
碰 撞 试验
有 限元模 型
中图分类 号 ：４ ６ 文献 标识 码 ： Ｕ４ Ａ
随 着 国民经济 的 高速 增 长 ， 国 机动 车 数量 快 速 我 增加 ， 大城市 均 出 现 了车 辆拥 堵 现 象 。城 市 高架 桥 各
对 改善 交通拥 挤 、 改善 市 容 起 到 了重 要 作 用 。然 而近 些 年来 汽车撞 击城 市桥 梁 桥 墩 的事 故 时 有 发生 ， 这类
事故 不仅 仅造 成人 员 车辆 的损 失 ， 对桥 墩 甚 至 整座 也
模 型试验 进 行 车 桥 碰 撞 分 析 ， 有 非 常 明显 的优 势 。 具 本 文进行 了车一 墩 柱碰 撞 有 限元 模 拟 分 析 ， 与 室 内 并 试 验数据 进行 了对 比研究 。
１ 小 车一 墩 柱 模 型 撞 击 试 验
辆 的类 型 、 击 时的速 度 以及 桥梁 的类 型 、 撞 重要 性系 数
试验 中将小 车前部 用 泡 沫包 住 ， 样 既可 以减 少碰 撞 这
时 的能量损 失 ， 拟汽 车的 吸能设计 ， 模 又可 以减小 小车
都应该 考虑 在 内。 目前 国 内在桥 梁碰撞 方面做 了一 些
对墩 柱 的局 部 冲击 过 大。在 墩柱下 部 的前后 都 布置 了 应变 片 ， 墩柱上 部布 置 了加速 度传 感 器 ， 图 １ 在 见 。试 验时， 小车 采用不 同速 度撞击 墩柱 ， 小车撞 击 时的瞬 时
船桥碰撞简化动力分析方法：简化动力模型
析和进 行船桥碰 撞 动力设 计 的简化力 学模型 ， 即简化 强 迫振 动模 型和 简化碰撞 模 型． 于碰撞数 值 基 模 拟技 术获得 这 ２种模 型 中简化 冲击 力和 简化 船 首非 线性接 触刚 度． 建议 ３种 简化 冲 击力 的数 学
模 型 ， 简化 的 半 波 正 弦 载荷 、 正 半 波 正 弦 载荷 及 多段 线 载 荷 ． 立 ３０ ０ Ｄ 即 修 建 ０ ＷＴ， ０ ＷＴ ５０ ０ Ｄ ，
ｉ ｅ． ｓｍｐｉ ｅ ｏ ｃ ｄ ｓ ｉ ａｉ ｎ ． ｉ ｌ ｄ ｆ ｒ ｅ ｏ ｃｌ ｔｏ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｉ ｉ ｅ ｃ ｌ ｓｏ ｍｏ ｅ ， ａｅ ｒ ｐ ｓ ｄ． Ｂａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｉ ｆ ｌ ｄ ｌ ｎ ｓｍｐｌ ｄ ｏ ｌ ｉｎ ｉ ｆ ｉ ｄ ｌ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ｓｄ ｎ ｈ ｎ ｍｅ ｃ ｉ ｌ ｔ ｎ ｏ ｏｌｓｏ ｕ ｒ ａ ｓｍｕａ ｉ ｆｃ ｌ ｉｎ，ｔ ｅ ｓｍｐ ｉ ｅ ｍｐ ｃ ｏ ｃ ｎ ｉ ｌｆｅ —ｉ ａ ｏ ｔ ｃ ｇ ｄｔ ｆ ｉｌ ｏ ｉ ｈ ｉ ｌｆ ｄ ｉ ａ ｔｆ ｒ ｅ ａ ｄ ｓｍｐ ｉ ｄ ｎｏ ｌ ｉ ｉ ｎｅ ｒｃ ｎ ａ ｔｒ ｉ ｉ ｏ ｉ ｙ ｓ ｉ ｗ ｎ ｔ ｗｏ ｍｏ ｅ ｓ ａｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｈ ｐ ｂｏ ｉ ｈｅ ｔ ｄ ｌ ｒ ｂａ ｎ ｄ．Ｔｈ ｅ ｉ ｄ ｆ ｓｍｐ ｉ ｅ ｔ ｍａ ｉａ ｄ ｌ ｏ ｍｐ ｃ ｒ ｒ ｅ ｋ ｎ ｓ ｏ ｉ ｌ ｄ ｍａｈｅ ｔ ｌ ｍｏ ｅ ｓｆ ｒ ｉ ａ ｔａ ｅ ｉ ｆ ｃ ｐｏ ｏｅ ｒ ｐ ｓ ｄ，ｗｈ ｃ ｌ ｌ－ ｖ ｉ ｅ ｆ ｎ ｔｏ ｉｈ ａ ｅ ｈａｆｗａ ｅ ｓｎ ｕ ｃｉｎ，ｍｏ ｉ ｅ ａ ｆｗａ ｅ ｓｎ ｕ ｃｉ ｎ ａ ｌｉｌ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｄ ｆ ｄ ｈ ｌ－ ｖ ｉ ｅ ｆ ｎ ｔｏ ｎｄ ｍｕ ｔ—ｉ ｕ ｃｉ ． ｉ ｎ ｏ
车桥撞击动力学模型
第二部分
撞击力计算模型
撞击力是桥墩破坏的重要因素，分别采用考虑桥墩和车辆的共同 变形的双自由度、仅考虑车辆变形的单自由度模型计算撞击力。
汽车和桥墩的简化模型
汽车前端局部变形假定为无质量，且只有压缩变形抗力而无恢 复力的塑性弹簧，其计算式为：
k (0.0491 2 0.140 )m2
0.1 Asv f yv 2 Vu fD D 0.083N 0.5 c 2 s
（3） （4） （5）
Vu
0.21
f c Dh0 1.0 f yv
Asv sin( ) h0 0.05N s
定义抗剪－抗弯能力比
Vu / M u
Vu 为抗剪承载力， M u为抗弯承载力 式子中：
振幅比B1、B2为：
m112 k1 k2 m222 k1 k2 B1 , B2 。 k2 k2
单自由度模型：
根据达朗贝尔原理，建立汽车和桥墩系统的碰撞动力学方程（车辆初始速 度为V0)为：
m2 x2 k2 x2 0
2 0 t 0, x2 0, x
工况
缓冲器刚度 (N.m-1)
2.606*106 7.120*106 10.990*106
频率 /s-1
69.4 114.6 142.274 0.0220 试验值 0.0422 0.0258 0.0192
相对误差 /%
7.1 6.2 14.6
工况1 工况2 工况3
第三部分 桥墩的动态力学性能分析
由于材料的应变率效应，撞击作用下桥墩表现出与静态不同的力学 性能。目前的研究证实：动载作用下的钢筋混凝土构件正截面抗弯承载 力的计算，可采用静载作用下的通用计算公式，只需要将材料强度考虑 为快速变形下的动态强度。 撞击作用下材料动态强度 定义冲击荷载作用下的平均应变率为：
汽车碰撞模拟仿真中动力学参数的敏感性分析
汽车碰撞模拟仿真中动力学参数的敏感性分析在汽车碰撞安全性研究中，动力学参数的准确性对于评估车辆碰撞性能至关重要。
本文通过对汽车碰撞模拟仿真中动力学参数的敏感性分析，旨在探讨不同动力学参数对碰撞结果的影响，为汽车碰撞安全性的研究和设计提供参考依据。
一、引言汽车碰撞安全性是保障驾驶员和乘客生命安全的重要因素，汽车碰撞模拟仿真是评估车辆碰撞性能的一种常用方法。
在该方法中，动力学参数被广泛应用于模型中，以实现对碰撞过程的模拟。
然而，不同的动力学参数对碰撞结果的影响程度有所不同，因此进行动力学参数的敏感性分析是必要的。
二、动力学参数1. 车辆质量：车辆质量是汽车碰撞模拟中最关键的动力学参数之一。
车辆质量的变化将直接影响碰撞时的动力传递和能量吸收情况。
2. 车辆刚度：车辆刚度是指车辆在碰撞时对外界载荷的抵抗能力。
车辆刚度高意味着碰撞时车身变形量小，能够更好地吸收碰撞能量。
3. 接触摩擦系数：接触摩擦系数是两车辆相撞时接触表面的粗糙程度。
不同接触摩擦系数的变化将导致碰撞过程中的摩擦力发生改变，从而影响碰撞结果。
4. 碰撞角度：碰撞角度是指两车相撞时的夹角。
不同的碰撞角度将导致不同的碰撞模式和碰撞能量分布，进而对碰撞结果产生影响。
5. 碰撞速度：碰撞速度是指两车碰撞时的相对速度。
碰撞速度的变化将影响碰撞过程中的动能转换和碰撞能量的释放。
三、敏感性分析方法敏感性分析是通过对动力学参数进行变化和对结果进行对比，来评估不同参数对计算结果的影响程度。
常用的敏感性分析方法包括单因素敏感性分析和多因素敏感性分析。
四、敏感性分析结果与讨论在进行敏感性分析时，需要固定其他参数，在不同数值范围内对靶参数进行变化，并观察碰撞模拟结果的变化情况。
1. 车辆质量：车辆质量的增加会导致碰撞过程中动能的增加，从而影响到碰撞后的车辆变形程度和能量吸收效果。
如果车辆质量过大，可能会增加乘员受伤的风险。
2. 车辆刚度：车辆刚度的增加将提高车辆对碰撞的抵抗能力，减少车身变形量。
车辆撞击下桥墩动力响应与撞击荷载研究
Abstract In order to ioprove tha crash worthiness of piers, a vehicle-piar collision numericol model was modeled by LS-DYNA and vvlidated. Nonlinear material constitutive taws considering tha straia-rata effect were used. Based on 40 collision cosas, tha effect of iopact velocity and impacl mass on impacl forco and impacl behavior of piers was analyzed, and Wx relationship btween impacl eneray and failure modes of tha iopacted piers was studied. According to 40 impact forco samples, tha peak impacl forco and half-sinusoidal load cure were developed. Using equivelent static method, tha dOferent equivelent static forces were obtained, and tha results were compared with tha cuirent coda. Tha results showed that tha cuirent iopact design provision ( JTG D60—2004) could ba not conseiative and tha piar could ba vulnerable to heave vehicle collision. Keywordi vehicle-pOr collision, impacl forco, equivelent static forco, numerica- analysis
汽车碰撞仿真分析的车辆动力学模型研究
汽车碰撞仿真分析的车辆动力学模型研究尽管汽车安全技术得到了显著的改进，但交通事故仍然时有发生，导致人员伤亡和财产损失。
为了更好地了解汽车碰撞过程中的力学行为，研究人员逐渐引入了碰撞仿真分析，并通过建立车辆动力学模型来模拟和预测碰撞行为。
本文将探讨汽车碰撞仿真分析中的车辆动力学模型研究。
1. 研究背景汽车碰撞仿真是一种通过计算机模拟汽车碰撞过程的技术。
这项技术能够帮助工程师预测车辆在碰撞中的行为，优化车辆结构，并提供关于车内人员的受伤程度以及事故原因的信息。
车辆动力学模型则是汽车碰撞仿真中的核心组成部分，它基于车辆力学原理建立起来，以使模拟结果尽可能真实、准确。
2. 车辆动力学模型的构建车辆动力学模型的构建基于多个方面的考虑，包括车辆的结构、材料力学特性、碰撞速度、碰撞角度等。
具体步骤如下：a. 车辆几何参数的建模：通过测量和扫描真实车辆，获取其几何参数并进行建模。
可以使用CAD软件绘制车身结构，包括车轮、车门、车顶等。
b. 材料力学特性的定义：将车辆的各个组件按照其材料性质进行分类，并根据相应的力学特性进行建模。
常用的材料力学模型有弹性模型和塑性模型等。
c. 碰撞模型的选择：根据实际情况，选择合适的碰撞模型。
常用的碰撞模型有刚性碰撞模型、弹性碰撞模型和可变形碰撞模型等。
d. 汽车动力学方程的建立：基于牛顿力学原理，建立汽车碰撞过程中的动力学方程，并采用数值模拟方法进行求解。
3. 车辆碰撞仿真的应用车辆碰撞仿真在汽车工程领域有广泛的应用。
主要包括以下几个方面：a. 车辆结构优化：通过模拟不同碰撞情况下的车辆动力学行为，工程师可以对车辆结构进行优化设计，以提高车辆的稳定性和安全性。
b. 安全气囊设计：模拟碰撞过程中乘客的受力情况，可以帮助设计安全气囊的位置、部署时机和爆炸力度，以最大程度地减轻乘客的伤害。
c. 道路安全评估：通过模拟不同道路条件下的碰撞情况，可以评估道路的安全性，并指导交通管理部门采取相应的措施。
三种经典的车桥耦合动力模型
y x, t i x i t
i 1
简支梁的第 n 阶振型可表示为：
n x sin
解n n t n n t
2P t n vt sin mL L
x vt
d 2 y x, t Kv yv t y x, t dt 2
x vt
P x, t 作用下简支桥梁的动力平衡方程为：
EI 4 y x, t 2 y x, t y x, t m c x vt P x, t 4 2 x t t
i 1
i t Cv i cos iti t 0 Cv sin it
i 1 i 1
移动质量弹簧系统作用在简支梁上的荷载 P x, t 为：
P x, t M w g M v g M w dy x, t v t Cv y dt
w v g sin nt 其中 w
i 1
2M w 2M v 2Kv 2C ， v ， k ， c v 。 mL mL mL mL
M v yv t K v yv t y x , t
x vt
dy x, t v t Cv y dt
x vt
0
由振型分解法上式可改写为：
v t K v yv t K v sin iti t M v yv t Cv y
n t sin nt sin it i t 2 nn n t 2 sin nt i cos it i t
汽车撞击桥墩作用力的比较分析
２０１０年第６期刘明慧，等：汽车撞击桥墩作用力的比较分析１４７各国规范中对这两种荷载都有详细的介绍，相比之下，规范对汽车撞击力的介绍要简短得多。
笔者旨在找出实际撞击力与各国规范给出的汽车撞击力的区别，用非线性有限元程序ＬＳＤＹＮＡ对一中型货车撞击桥墩的过程作仿真分析，并与规范进行比较。
各国规范汽车撞击力比较与水路桥梁不同，陆路桥梁下部的交通状况复杂多样，由于选址的不同，有些离路边较远桥墩可能永远都不会受到车辆的碰撞。
对于设有防撞设施的桥墩，各规范有不同的规定。
ＪＴＧＤ６０—２００４（公路桥涵设计通用规范》中提到，撞击力可视防撞设施的防撞能力，对汽车撞击力标准值予以折减，但折减后的汽车撞击力标准值不低于规定值的１／６。
ＴＢ１０００２Ｄ１—２００５｛铁路桥涵设计规范》中表示，墩柱有可能受到汽车撞击时，应设置坚固的防护工程。
当无法设置防护工程时，必须考虑汽车对墩柱的撞击力。
美国规范ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤ（２００４）中提到，在无防撞设施的情况下，离路边９１２１以内或离铁路轨道中心线１５ＩＴＩ以内的墩需要考虑汽车撞击力的作用。
欧洲规范ＥＮ１９９１—１—７中的４．３和ＥＮ１９９１—２中的４．７、５．６．２．１中都提到当桥墩与路边处于一定的距离时要考虑撞击力作用。
由于使用欧洲规范的各成员国都有自己特有的附录ＮＡ（ＮａｔｉｏｎａｌＡｎｎｅｘ），墩到路边的安全距离，墩的防护等都以各国的ＮＡ为准，没有统一规定。
汽车碰撞桥墩其实是一个复杂的非线性动力学问题，碰撞过程中涉及很多动态响应，例如应力波的传播、应变率效应等问题。
加上桥底交通情况复杂多变，使得这种现象本身就包含了很多未知的因素。
但是为了方便设计人员计算，各规范对汽车撞击力并没有给出经验公式，只是给出一个定值，见表１。
表ｌ各国规范撞击力比较ＪＴＧＤ６０—２００４｛公路桥涵设计通用规范》和ＴＢ１０００２Ｄ１－－２００５｛铁路桥涵设计规范》均没有给出撞击力的来源。
美国规范ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤ（２００４）Ｃ３．６．５．２中表示，１８００ｋＮ的撞击力是来源于足尺实物碰撞模型测试，其结果可信性较高，但单一的值不能反映多种车型、车速等的情况。
汽车前撞时人体受力分析和运动的数学模型
汽车正面碰撞时人体受力分析与运动的数学模型1.汽车在正面碰撞进程中加速度—时刻关系简化模型。
在汽车发生正面碰撞时，在发生碰撞的很短的时刻内，汽车会产生一专门大的加速度，那个加速度方向与汽车运动方向相反；于此同时，车内乘员由于惯性力的存在，相应的产生一加速度，方向与汽车运动方向相同。
在此说明，下面图中的加速度值均为正值，即加速度的大小。
汽车在碰撞进程中，碰撞能量的吸收主要依赖于车身的结构变形。
目前结构设计中主要采取薄壁梁的变形来对动能进行吸收。
由于薄壁梁结构的固有变形形式，所产生的载荷也有其必然的规律。
图1为典型薄壁梁轴向紧缩进程载荷—位移曲线。
薄壁梁变形进程的载荷规律，会以加速度的形式在汽车整车碰撞进程中取得表现。
图2是《轿车白车身撞压变形特性对乘员伤害指标影响的仿真分析[M]》一文中提供的某车型白车身在碰撞进程中的加速度曲线；图3是《基于微型车吸能结构改良的约束系统最优化分析[J]》一文中提供的某微车碰撞进程的车身加速度曲线。
图1 典型薄壁梁轴向紧缩进程载荷一名移曲线图2某车型白车身在碰撞进程中加速度一时刻曲线图3某微车碰撞进程车身加速度曲线由图二、图3能够看出：1.车身在碰撞进程中产生的加速度，主要分为两个主要阶段：在碰撞初期，车身加速度有一专门大的峰值出现，随后车身及吸能部件发生顺序压溃变形，进入相对稳固的吸能阶段。
2.加速度峰值通常高出稳态阶段2~4倍左右。
下面咱们按照这种现象，成立汽车在正面碰撞进程中加速度—时刻关系的简化模型。
理论上咱们能够分析出，由于碰撞是汽车的动能被变形能所吸收，所以：）（末车202-21)(υυ⎰=∆M xdt t F (1)式中:x ……………碰撞进程中车身的变形距离。
车M ……………整车质量。
)(t F ……………碰撞进程中车身受到障碍壁的作使劲末υ、0υ…………车身的末速度与初速度。
同时，车身在碰撞进程中产生的加速度为：车M t F t A )()(=…………………………………………（2） 此处A 和F 都是随碰撞发生时刻的转变而不断转变的。
车辆碰撞模型的刚体动力学分析与优化
车辆碰撞模型的刚体动力学分析与优化车辆碰撞是一种常见的交通事故类型，不仅造成了财产损失，还有可能给车辆乘员带来严重的伤害。
因此，对车辆碰撞模型的刚体动力学进行分析与优化是至关重要的。
本文将探讨车辆碰撞模型的刚体动力学分析方法，以期提供优化车辆碰撞安全性能的理论依据。
首先，我们需要了解车辆碰撞模型的基本原理。
在碰撞发生时，车辆的动能将转化为变形能，从而减少乘员受到的冲击力。
刚体动力学理论研究了物体在外力作用下的运动规律，其中包括对碰撞的研究。
通过建立车辆碰撞模型的刚体动力学分析模型，我们可以评估车辆在碰撞中的受力情况，从而找到优化车辆碰撞安全性能的具体方法。
其次，对车辆碰撞模型进行分析时，我们需要考虑以下几个关键因素。
首先是车辆的质量分布情况。
不同部位的质量分布差异会影响车辆在碰撞中的受力情况。
通过对车辆质量分布的分析，可以确定在碰撞中容易受到较大冲击的车辆部位，从而进行优化设计。
其次是车辆的刚度。
车辆刚度越大，对碰撞冲击的抵抗能力越强，乘员受到的冲击力就越小。
因此，优化车辆碰撞安全性能的一种方法是增加车辆的刚度。
此外，还需考虑碰撞过程中车辆的速度、碰撞角度等因素。
在进行车辆碰撞模型的刚体动力学分析时，我们可以借助计算机仿真技术。
通过建立车辆碰撞模型的三维几何模型和刚体动力学模型，可以模拟出碰撞发生时车辆的受力情况。
利用仿真软件，我们可以对不同碰撞条件下的车辆动力学进行分析，以评估车辆碰撞安全性能。
通过对比分析，可以找到优化车辆碰撞安全性能的方向，如改变车身结构、设计更安全的座椅等。
在优化车辆碰撞模型的刚体动力学时，有几个常见的方法值得关注。
首先是前撞车测试。
这种测试方法通过模拟车辆在前方碰撞时的受力情况，评估车辆前部结构的安全性能。
通过前撞车测试，可以确定车辆前部结构是否足够刚度，从而减少乘员受到的冲击力。
其次是侧撞车测试。
这种测试方法主要针对车辆侧面碰撞时的受力情况进行分析，以评估车辆侧部结构的安全性能。
交通事故痕迹鉴定中的车辆碰撞动力学分析
交通事故痕迹鉴定中的车辆碰撞动力学分析摘要：鉴定交通事故的痕迹是一种追踪车辆碰撞过程中所留下的痕迹的技术手段。
在信息技术快速更新进步和互联网应用普及背景之下，人们获取信息越来越便捷，但与此同时也产生了一系列问题，如信息安全隐患，数据备份等方面都存在一定程度上的安全风险。
这一方法常被运用于探究车辆在事故发生过程中所呈现的动力学特性。
根据这一理论可以确定事故现场是否有可能出现碰撞现象，从而对交通事故进行进一步调查和研究，并能够为后续事故处理提供有效依据。
事故的根本原因在于碰撞动力学原理，而应用碰撞动力学分析技术则是对这些原理进行深入研究的有效手段。
通过对汽车碰撞进行力学计算和分析，可以判断出事故现场是否有可能导致交通事故的因素存在，从而能够有效地避免或减少交通事故的出现。
在鉴定交通事故时，运用碰撞动力学分析技术具有至关重要的意义。
1交通事故痕迹鉴定简介鉴定交通事故的痕迹是一项重要的研究领域，其目的在于探究事故的成因和原因，从而为追踪事故的起因和原因提供有力的支持。
在许多情况下，交通事故痕迹能够成为确定案件性质、认定事故责任、推断事故经过以及判断事故处理方法等方面的依据。
通过对交通事故痕迹的鉴定，我们能够有效地追踪事故的起因和根源，为事故的发生提供有力支持。
在分析事故现场照片的基础上，我们总结出了一些交通事故痕迹的特点并对其进行分类。
这些研究成果可为确定事故发生的地点提供有力支持。
交通事故痕迹鉴定可以帮助分析交通事故的类型，并且为确定肇事车辆种类、事故现场勘查方法等问题奠定基础。
通过对交通事故痕迹的鉴定，我们可以深入了解事故发生的时间、路径以及车辆的特征，从而为我们提供更全面的信息。
在鉴定交通事故痕迹时，有多种方法可供选择，但最为常见的是通过观察事故痕迹的形态、大小、色彩等方面来进行鉴定。
这些特征都能反映出事故现场当时的环境和条件，并与案件性质有关。
一般而言，对于事故痕迹的识别，仅需数分钟即可明确事件的发生情形。
碰撞动力学模型综述
碰撞动力学模型综述摘要：本文目的是展现撞击分析的总体回顾和此领域内的一些重要方法。
1 撞击理论的模型含动能约束的多体系统的动态分析是已经完善的力学分支。
为了建立数学模型，物体都被假设成为刚性，且铰接处认为不含间隙。
撞击问题吸引着从天体物理学到机器人学等不同学科领域学者的注意力。
他们的共同目标是发展能够预测撞击物行为的理论。
本文主要集中于与刚体有关的撞击模型。
撞击理论的演化主要含有四个方面：经典力学、弹性应力波传播、接触力学和塑性变形。
不同的撞击理论适用于不同撞击特性（速度和材料性质）、假设和相关结论。
（1）经典力学包含应用基本力学定理来预测撞击后的速度。
脉冲－动量定理构成这种方法的核心。
Goldsmith在著作[1]中用了一章的篇幅介绍了这种方法在几个问题中的应用。
Brach[2]在模拟几个具有实用价值的问题时一律采用了此法。
这种方法具有简便和易于实现的特点。
实际问题中的能量损失是通过恢复系数实现的。
然而，此法不能预报物体之间的接触力和物体的应力。
（2）弹性应力波传播撞击通过以撞击点为起点，应力波在撞击物之间的传播描述。
总能量中的一部分转化为振动，这样，经典理论就无法验证这种理论。
Goldsmith把这种方法应用于如下问题中：两杆的纵向碰撞、质点和杆碰撞、粘弹性对碰撞的影响等。
Zukas等[3]也广泛地应用了这一方法。
波传播法用来研究细长杆的纵向碰撞问题。
近年文献[4,5]使用符合运算软件给出两类典型问题：质点杆撞击和杆撞击地面问题的符合表达式解。
文献研究了[6]平面波在含空洞材料中的传播与考虑径向剪力和惯性力时波在圆柱形杆中传播具有模拟关系。
文献[7]于不对称粘弹性杆在频域的波传播解，给出了理论和实验分析。
（3）接触力学两个物体撞击产生的接触应力是碰撞研究中的另一个研究热点。
常规接触力学主要与静态接触有关，尽管此法在涉及撞击时已经延伸至近似解。
对于球形接触面，Hertz 理论常被用于撞击关系的获得，从而计算撞击时间和最大变形。
车-桥耦合系统动力学建模与响应分析
车-桥耦合系统动力学建模与响应分析
车-桥耦合系统动力学建模与响应分析
车辆行驶过桥时,车与桥之间存在相互耦合作用.本文根据车的三种简化模型,分别建立了车与桥结构相互耦合作用的动力学模型,并给出桥结构在两轴车载荷作用下的动响应计算方法,该方法很容易推广到更一般的多轴车载荷作用的情况.文中通过数值算例计算了基于车的三种简化模型桥梁的响应,将三种计算结果与实验数据比较,证明二自由度的车简化模型为最优,此时桥梁的弯矩响应与实验结果能较好地吻合.
作者：秦远田陈国平余岭张方 Qin Yuantian Chen Guoping Yu Ling Zhang Fang 作者单位：秦远田,陈国平,张方,Qin Yuantian,Chen Guoping,Zhang Fang(南京航空航天大学,210016,南京)
余岭,Yu Ling(长江科学院爆破与振动研究所,430010,武汉)
刊名：应用力学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS 年，卷(期)：2008 25(1) 分类号：O322 关键词：车辆桥梁动力学模型响应。
车桥撞击动力学分析模型
对于轴力 Ｎ 作 用 下 钢 筋 混 凝 土 圆 形 截 面 斜 截 面强度 ， 目前通常 认 为 由 轴 压 贡 献 值 ＶＮ 、 混凝土贡 ］ 献值 Ｖｃ 及箍筋贡献值 Ｖｓ 这 ３ 部分组成 ， 文献 ［ １－ ２ 建议的经验公式为
强度／ＭＰ ａ 强度／ＭＰ ａ
Ｖｕ ＝
本文设计几 鉴于城市桥梁 尺 寸 要 求 的 局 限 性 ， 外部为矩形薄 种薄壁钢管组合结 构 的 小 型 缓 冲 器 ： 壁钢管 ， 内填充 圆 形 薄 壁 钢 管 耗 能 元 件 。 缓 冲 器 固 定在桥墩表面 ， 在撞击过程中 ， 通过其塑性压缩变形 吸收落锤冲击能量 ， 延长撞击作用时间 ， 从而对桥墩 起到防护作用 ； 同时 又 可 模 拟 汽 车 前 部 保 险 杠 的 变 形刚度 。 缓冲器构造如图 ２ 所示 。
２ 钢筋混凝土圆形桥墩撞击破坏模式
２． １ 钢筋混凝土圆形桥墩静力性能 《 对于钢筋混凝土圆形截面正截面强度计算 ， 公 （ 路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 》 Ｊ Ｔ Ｇ ） （ ） 以下简称 《 桥规》 推 荐 了 一 种 算 法： 沿 Ｄ ６ ２—２ ０ ０ ４ 圆周均匀分布的单 根 钢 筋 等 效 为 薄 壁 钢 环 ， 受压区 混凝土采用矩形应力图 。
摘 要： 针对频发的车桥撞击事故 ， 采用落锤冲击试验装置 ， 进行了钢筋混凝土圆形桥墩模型在静 建立了车桥撞击动力学分析模型 。 试验结果表明 ： 桥墩撞击 力及侧向撞击荷载下的力学性能试验 ， 基于达朗贝尔原 理 建 立 的 车 桥 一 维 碰 撞 的 单 自 由 荷载下破坏模式与撞击力及材料动态性能相关 ； 度、 双自由度模型求解撞击力与试验值基本吻合 ， 峰值及平均值误差分别为 －１ ５． ４％ 和 １ ４． ５％ 。 关键词 ： 桥梁工程 ； 车桥碰撞 ； 钢筋混凝土桥墩 ； 缓冲器 ； 应变率 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ３． ２ ６ 文献标志码 ： Ａ
多参数车桥碰撞动力响应分析
多参数车桥碰撞动力响应分析彭可可;潘启明【期刊名称】《土木工程》【年(卷),期】2022(11)11【摘要】桥梁纵坡、碰撞力水平偏角、碰撞力水平偏心是车桥碰撞的主要几何参数,研究不同车速条件下,上述参数对车桥碰撞动力响应的影响。
基于车辆简化模型,采用ANSYS和LS-DYNA软件,建立车桥碰撞三维仿真动力有限元模型,以方形墩为例,分析车桥碰撞几何参数在设计时速为40 Km/h、60 Km/h、80 Km/h时对桥墩的顺桥向撞击力的影响。
分析表明,顺桥向撞击力峰值随碰撞速度的增加而增加。
就同一碰撞速度而言,随着桥梁纵坡的增大,顺桥向碰撞力最大值呈现下降趋势。
随着碰撞力水平偏角增加,顺桥向碰撞力峰值呈现下降趋势。
当碰撞力水平偏心距小于0.8 m时,顺桥向碰撞力峰值随着碰撞力水平偏心的增加呈增大趋势。
当撞击偏心距为0.8 m时,顺桥向碰撞力峰值达到最大值。
当偏心距大于0.8 m时,顺桥向碰撞力峰值随偏心距增大呈减小趋势。
该研究指出了不同车速条件下车桥碰撞几何参数与顺桥向碰撞力峰值的变化关系规律,可为桥梁防撞决策和防撞设计提供理论依据。
【总页数】10页(P1203-1212)【作者】彭可可;潘启明【作者单位】佛山科学技术学院佛山【正文语种】中文【中图分类】U44【相关文献】1.地震作用下车桥耦合系统动力响应分析2.地震作用下车桥耦合系统动力响应分析3.某高速铁路钢-混连续结合梁桥车桥动力响应分析4.车桥耦合系统的非线性动力响应分析方法综述5.基于车桥耦合振动的连续梁桥动力响应分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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侧向 撞 击 试 验 步 骤 如 下 ： ①变化缓冲器种类及 落锤冲击高度 ， 对比不同缓冲器的耗能效果 ， 以及对 桥墩动态力学响应 的 影 响 ； ②在落锤不同冲击高度 得到撞击力 、 落 锤 加 速 度、 钢筋及混凝土应变时 下， 程曲线及桥墩破坏 模 式 等 ， 研究桥墩在侧向撞击下 的动态力学性能 。 在 试 验 基 础 上 ， 分析钢筋混凝土 缓冲器的减撞和耗能效应 ， 圆形桥墩撞击破坏机理 ， 为桥墩耐撞性设计和防护提供试验依据 。 由于 材 料 应 变 率 效 应 ， 撞击下桥墩动态响应与 静载状态有所不同 ， 随着落锤冲击速度的提高 ， 桥墩 对其 裂 缝 发 展 及 破 坏 模 式 产 生 显 著 局部损伤严重 ， 影响 。
Ａｓ １． ７ ５ ｖ １． ７ ６ ｒ×１． ６ ｒ＋ｆ １． ６ ｒ＋ ｆ ｔ ｖ ｙ ｓ λ＋１ （ ） ０． ０ ７ Ｎ １
Ｎ Ｖｕ ＝ ０． １ ３ ４× （ １＋０． ０ ７ ２ ５ ）槡 Ｄ２ ＋ ｆ ｃ Ａ Ａｓ ｆ ｖ ｖ ｙ Ｄ ０． ４ １ ８ ｓ Ｖｕ ＝
图 １ 落锤撞击桥墩试验模型 表 １ 桥墩模型材料参数 试件 墩－ １ 墩－ ２ 墩－ ３ 纵筋 ８ １ ６ Φ １ ２ Φ １ ６ １ ２＠８ ０ Φ ３ ７ ０ ５ １． ３ ３ ０ ０ 箍筋 钢筋抗拉 混凝土抗压 轴力／ ｋ Ｎ ２ ６ ０
对于轴力 Ｎ 作 用 下 钢 筋 混 凝 土 圆 形 截 面 斜 截 面强度 ， 目前通常 认 为 由 轴 压 贡 献 值 ＶＮ 、 混凝土贡 ］ 献值 Ｖｃ 及箍筋贡献值 Ｖｓ 这 ３ 部分组成 ， 文献 ［ １－ ２ 建议的经验公式为
第３ １ 卷 第６期 ２ ０ １ １年１ １月
长安大学学报 （ 自然科学版 ） ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ａ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉｏ ． ６ Ｎ ｏ ｖ ． ２ ０ １ １
５ ５
１ 试验方法
在前 期 桥 墩 撞 击 试 验 的 基 础 上 ， 本文进行了钢 筋混凝土圆形桥墩静力及撞击对比试验研究 。 桥墩 模型由承台 、 墩身和盖梁 ３ 部分组成 ， 鉴于试验条件 不 考 虑 桥 墩 实 际 的 桩 －土 效 应 ； 采用承受轴 的限 制 ， 压力的一端固定 、 一端简支的约束状态 ； 静力试验由 千斤顶按步长 ０． 撞击试验由落锤 （ 质量 ｍ ５ｔ加 载 ； ） 为５ 模拟车辆荷载侧向撞击桥墩 ， 并施加轴压 ４ ２ｋ ｇ ） ； 。 力模拟桥梁上部荷载 （ 图１ 试验材料参数见表 １
（ ，Ｎ ， ； １． Ｊ ｉ ａ ｎ ｓ ｕ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｎ ２ １ １ １ １ ２， Ｊ ｉ ａ ｎ ｓ ｕ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ ｇ ｐ ｊ ｇ ｇ ，Ｎ ，Ｎ ， ； Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ａ ｎ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ａ ｎ ｉ ｎ ２ １ ０ ０ ０ ９， Ｊ ｉ ａ ｎ ｓ ｕ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ３．Ｋ ｅ ｇ ｇ ｊ ｇ ｙ ｇ ｙ ｊ ｇ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ Ｂ ｒ ｉ ｄ ｅ Ｈ ｅ ａ ｌ ｔ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ＆Ｄ ｉ ａ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｏ ｆ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ － ｇ ｐ ｇ ｐ ｇ ｇ ｙ ｙ ，Ｎ ， ） ｏ ｆ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｉ ｎ ２ １ １ １ １ ２， Ｊ ｉ ａ ｎ ｓ ｕ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍ ｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｐ ｊ ｇ ｇ ｙ
摘 要： 针对频发的车桥撞击事故 ， 采用落锤冲击试验装置 ， 进行了钢筋混凝土圆形桥墩模型在静 建立了车桥撞击动力学分析模型 。 试验结果表明 ： 桥墩撞击 力及侧向撞击荷载下的力学性能试验 ， 基于达朗贝尔原 理 建 立 的 车 桥 一 维 碰 撞 的 单 自 由 荷载下破坏模式与撞击力及材料动态性能相关 ； 度、 双自由度模型求解撞击力与试验值基本吻合 ， 峰值及平均值误差分别为 －１ ５． ４％ 和 １ ４． ５％ 。 关键词 ： 桥梁工程 ； 车桥碰撞 ； 钢筋混凝土桥墩 ； 缓冲器 ； 应变率 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ３． ２ ６ 文献标志码 ： Ａ
收稿日期 ： ２ ０ １ ０ １ １ １ ８ － －
， ： 作者简介 ： 樊文才 （ 男， 山东菏泽人 ， 助理工程师 ， 工学硕士 ， １ ９ ８ ５ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｆ ａ ｎ ｗ ｅ ｎ ｃ ａ ｉ ２ ０ ０ ７＠１ ２ ６． ｃ ｏ ｍ。 －）
第 ６ 期 樊文才 ， 等： 车桥撞击动力学分析模型 车桥撞击的力学研究涉及到多种因素 ： 桥墩构造 、 撞 击能量和桥墩防 护 等 。 为 此 ， 本文基于达朗贝尔原 计算车桥撞击力 。 理，
强度／ＭＰ ａ 强度／ＭＰ ａ
Ｖｕ ＝
本文设计几 鉴于城市桥梁 尺 寸 要 求 的 局 限 性 ， 外部为矩形薄 种薄壁钢管组合结 构 的 小 型 缓 冲 器 ： 壁钢管 ， 内填充 圆 形 薄 壁 钢 管 耗 能 元 件 。 缓 冲 器 固 定在桥墩表面 ， 在撞击过程中 ， 通过其塑性压缩变形 吸收落锤冲击能量 ， 延长撞击作用时间 ， 从而对桥墩 起到防护作用 ； 同时 又 可 模 拟 汽 车 前 部 保 险 杠 的 变 形刚度 。 缓冲器构造如图 ２ 所示 。
Ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｉ ｍ ａ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｂ ｒ ｉ ｄ ｅ ｐ ｇ
１３ ２ １３ ， ｕ ｏ Ｆ ＡＮ Ｗ ｅ ｎ ｃ ａ ｉ Ｚ ＨＡＮＧ Ｎ ａ ｎ ＹＡＮ Ｗ ｅ ｉ － ， －ｇ ， ，
（ ） 文章编号 ： １ ６ ７ １ ８ ８ ７ ９ ２ ０ １ １ ０ ６ ０ ０ ５ ４ ０ ６ － － －
车桥撞击动力学分析模型
３ ３ ， 樊文才１， 张 南２， 阎卫国１，
（ 江苏 南京 ２ 江苏 南京 ２ １．江苏省交通科学研究院 ， １ １ １ １ ２； ２．南京工业大学 土木工程学院 ， １ ０ ０ ０ ９； ） 江苏 南京 ２ ３．长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室 ， １ １ １ １ ２
］ １ ６ － 。 的能量交换 ， 并 会 伴 随 结 构 的 局 部 损 伤 或 破 坏［
０ 引 言
近年来 ， 中国 交 通 运 输 事 业 迅 猛 发 展 ， 船 舶、 车 辆对桥梁 结 构 撞 击 事 件 屡 有 发 生 。 车 桥 撞 击 力 计 算、 桥梁的动态力学性能 、 耐撞设计及防撞设施应用 等问题已引起工程技术人员及学者的广泛关注 。
： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｏ ｎ ｂ ｒ ｉ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｉ ｎ － ｙ ｇ ｙ ｉ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｍ ａ ｃ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｆ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｅ ｉ ｈ ｔ ｉ ｍ ａ ｃ ｔ ｅ －ｗ － ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ ｇ ｐ ， ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｔ ｕ Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｏ ｆ ｕ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔａ ｙ ｙ ｐ． ｑ ｐ ｉ ｅ ｒ ｒ ｏ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ａ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｏ ｆ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｐ ｐ ｐ ｐ ｙ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ａ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｅ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｓ ｉ ｎ ｌ ｅ ｄ ｅ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｏ ｍ ａ ｎ ｄ － － － ｐ ｙ ｙ ｑ ｇ ｇ ｔ ｗ ｏ ｄ ｅ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｏ ｍ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｏ ｎ ｅ ｄ ｉ ｍ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｄ Ａ ｌ ｅ ｍ ｂ ｅ ｒ ｔ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ － － － － － ｇ ｐ ， ｌ ｅ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｉ ｎ ｃ ｉ ｄ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｒ ｏ ｂ ａ ｂ ｌ ｈ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｅ ａ ｋ ａ ｎ ｄ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｅ ａ ｒ ｅ －１ ５． ４％ ａ ｎ ｄ １ ４． ５％． ５ ｐ ｐ ｙ ｔ ｐ ｇ ， ， ７ｆ ｉ ｓ １ ２ｒ ｅ ｆ ｓ ． ｔ ａ ｂ ｓ ｇ ：ｂ ；ｖ ；ｒ ；ｂ ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｒ ｉ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｂ ｒ ｉ ｄ ｅ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉ ｅ ｒ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒ ｇ ｇ ｇ ｇ ｐ ｙ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ 由于 足 尺 试 验 条 件 的 限 制 ， 研究这一课题主要 采用混凝土构件模型的落锤冲击试验及软件仿真分 析， 目前对研究结构动力性能及设计参数极为有效 。 大量混凝土结构冲 击 试 验 表 明 ， 车桥撞击是个非常 复杂的非线性动态 响 应 过 程 ， 短时间内将发生剧烈