مدل های تحلیلی و روش های محاسباتی جهت پیش بینی خصوصیات برخورد وسایل نقلیه با موانع و حفاظ های بتنی مورد استفاده در جاده ها

عملکرد ضربه ای موانع و حفاظ های بتنی جاده ای در برخورد با وسایل نقلیه، یکی از مشخصه های اصلی در تعیین عملکرد و دوام آنان بوده و از این جهت ارزیابی و پیش بینی آن اهمیت می یابد. با توجه به هزینه و زمان بر بودن آزمایش برخورد تمام مقیاس و روش شبیه سازی المان محدود، استفاده از مدل های تحلیلی و روش های محاسباتی که به هزینه و زمان کمتری نیازمند دارد، می تواند در پیش بینی خصوصیات برخورد، موثر واقع شود. این تحقیق، با جمع آوری اطلاعات و تحقیقات مرتبط با موانع و حفاظ های بتنی، به بررسی مدل های تحلیلی و روش های محاسباتی ارائه شده جهت پیش بینی خصوصیات برخورد وسایل نقلیه با موانع و حفاظ های بتنی می پردازد. اطلاعات جمع آوری شده به جهت بررسی مبانی نظری، روابط تحلیلی، روش های اعتبار سنجی و دقت روابط ارئه شده، تجزیه و تحلیل شد. بررسی ها نشان داد که مدل ها و روش های ارائه شده شامل مدل مبتنی بر تحلیل ناحیه ی برخورد، مدل ریاضی جا به جایی- انرژی جنبشی و مدل سیستم فنر - جرم می شود. انرژی جنبشی وسیله ی نقلیه یکی از متغیر های اصلی در ارائه ی این مدل ها بود. اعتبار سنجی این مدل ها با استفاده نتایج آزمایش برخورد تمام مقیاس و یا نتایج شبیه سازی المان محدود صورت گرفت. دیده شد که می توان با استفاده از این مدل ها و روش ها، برخی از خصوصیات برخورد را با دقت مناسبی پیش بینی کرد. در بین مدل های بررسی شده، مدل سیستم فنر- جرم قادر به پیش بینی خصوصیات برخورد بیشتر (۵ مشخصه) و با دقت بهتر (با حداکثر خطای ۶.۳%) نسبت به دو مدل و روش دیگر بود. همچنین، مدل مبتنی بر تحلیل ناحیه ی برخورد نیز با حداکثر خطای ۲۰%، عملکرد مناسبی از خود نشان داد.

Keywords:

موانع و حفاظ های بتنی , مدل های تحلیلی , روش های محاسباتی , خصوصیات برخورد وسایل نقلیه , آزمایش برخورد تمام مقیاس , شبیه سازی المان محدود.