【摘 要】
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为了研发出一种安装便捷，经济小巧，事故后只需更换可导向吸能结构且安全防护等级为TB级的路侧半刚性车辆约束系统端头（简称护栏端头），本文首先依据国内最新公路护栏安全性能评价标
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为了研发出一种安装便捷，经济小巧，事故后只需更换可导向吸能结构且安全防护等级为TB级的路侧半刚性车辆约束系统端头（简称护栏端头），本文首先依据国内最新公路护栏安全性能评价标准的碰撞条件建立有限元模型，在传统的单区域耐撞性拓扑优化基础上研究了多区域整体耐撞性拓扑优化，将护栏端头分为可导向吸能结构与安装结构，通过对可导向吸能结构进行不同质量分数约束下的多区域整体耐撞性拓扑优化分析，获得较佳传力路径与较优材料分布的可导向吸能结构拓扑构型;然后，兼顾实际碰撞工况，通过正交试验优化方法对护栏端头进行尺寸优化，确定护栏端头的较优尺寸参数组合;最后，确定了安装结构。 通过研究得到如下结论:①在传统的单区域耐撞性拓扑优化研究的基础上，采用多区域整体耐撞性拓扑优化方法，该方法可以获得更加协调的拓扑构型;②紧扣研发目的，通过多区域整体耐撞性拓扑优化方法，获得较佳传力路径与较优材料分布的可导向吸能结构拓扑构型;③运用正交试验方法对护栏端头结构进行尺寸优化，确定护栏端头可导向吸能结构较优尺寸组合，并对其进行安全性能评价，仿真结果表明该护栏端头在正碰、偏碰、斜碰与侧碰工况下最大加速度为15.6g，且侧碰能够较好导向，满足最新公路护栏安全性能评价标准;④获得安装结构，使得护栏端头安装便捷，且该安装结构无需更改原半刚性护栏端部立柱结构，有一定的重复使用寿命，事故后只需更换可导向吸能结构，与研发目的相统一。
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