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《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》2018年
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某防撞柱结构抗冲击性能的落锤测试方法

于哲峰  尤青文  赵诗鸿  
【摘要】:本文测试升降式防撞柱结构抵抗外载荷的能力以及失效机理,为其车辆拦截能力的评估提供依据。首先对升降式防撞柱进行静力试验,确定防撞柱的极限强度,为其碰撞试验提供依据;然后,设计了具有缓冲部件的柔性落锤,进行碰撞试验,检验其在动载荷作用下的行为。将防撞柱结构用混凝土浇筑在金属模具中,撞击点在根部上500 mm,静力实验状态如图1(a)所示,撞击实验状态如图1(b)所示,其中落锤冲击设备重量为9.88 t,下落高度为5.15 m。静力实验时,载荷曲线如图2(a)所示。当载荷上升到209 kN,安装螺栓断裂,试验暂停,后继续加载至最大位移。由于试验暂停后试验件有回弹,所以曲线在60 mm处位移减小,然后又继续升高。随着位移的增大,载荷逐渐上升,最终达到140 kN左右,防撞柱失效过程中吸收的总能量为25.48 kJ。建立了落锤弹簧质量模型,由碰撞头的加速度数据计算的载荷如图2(b)所示,碰撞头加速度峰值为440 m/s~2,对应最大载荷为235 kN,吸收能量最大值为27.10 kJ,超过了静力试验中损耗的能量。通过对升降式防撞柱分别进行静力和动力实验,可以分析吸收的能量,为实车碰撞时防撞柱的拦截能力提供参考。
【作者单位】:上海交通大学
【分类号】:U491.5;O313.4

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