基于徑向基函數(shù)的非剛性護欄的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)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(chǎn)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(shè)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(zhì)心加速度峰值；另外還可以迫使失控車輛恢復(fù)到正常的行駛方向，避免二次碰撞的出現(xiàn)。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(shè)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(nèi)外護欄研究的現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)，重點分析了非剛性護欄優(yōu)缺點；在國內(nèi)外常用的護欄研究方法的基礎(chǔ)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(shù)回歸模型對高速公路上應(yīng)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(shè)計。
　　在對非剛性護欄進行優(yōu)化設(shè)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(shè)計得到樣本點，并構(gòu)造高精度的徑向基函數(shù)近似模型；最后采用遺傳算法得到優(yōu)化結(jié)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(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)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(shè)計經(jīng)驗來設(shè)計護欄的不足，