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高速公路金属千赢网页手机版登入的选材与改进


发布日期:(2020-5-14)   点击次数:317

       随着经济的发展,中国的民用汽车保有量明显增多,导致交通事故频繁发生,死亡人数居高不下。高速公路是主要的行驶道路,也是事故多发路段,其千赢网页手机版登入作为保护车辆行驶的设施决定着道路的安全性。本文研究了千赢网页手机版登入的作用原理,了解千赢网页手机版登入如何将车辆动能转化为自身塑性变形能,并利用物理原理计算出了相关的塑性耗能。本文分析表明,目前高速公路千赢网页手机版登入还不能在车辆发生意外时完全满足车辆安全的要求。随着经济的进一步发展,千赢网页手机版登入材料面临更高的安全要求,并会得到不断的改进。
       高速公路是我国重要的交通设施。近几年来,高速公路的建设迅猛发展,因此高速公路的安全尤为重要。千赢网页手机版登入作为高速公路安全的重要设施,其选材及结构设计直接涉及到它所能够提供的安全保障作用。
       改革开放以来,我国经济水平有明显上升。与此同时,我国的民用汽车保有量也迅猛上升。进入21世纪后,我国民用汽车保有量的增长率明显加快,2004年已达到2700万辆以上。而1994年却不足千万辆。按照这样的发展速度,预计到2020年中国汽车保有量有可能超过1亿辆。随着车辆的增多,交通事故的发生也愈加频繁。我国每年交通事故死亡人数已经由1950年的几百人到2004年超过十万。面临这样的趋势,人们迫切希望增强道路行驶的安全性。尤其是当车辆面临紧急情况而躲闪、失控冲出道路,导致事故不可避免地发生时,道路保护设施的安全性至关重要。金属千赢网页手机版登入虽然不能减少事故的发生,但可以大大减少事故引起的人员伤亡。
   
       1.千赢网页手机版登入发挥安全作用的原理
       高速行驶的车辆具有很大的动能。当出现紧急状况,车辆会出于躲闪、失控等原因冲向千赢网页手机版登入。此时千赢网页手机版登入的作用便是避免发生车辆剧烈冲撞和人员伤亡。设想一辆汽车高速撞向一堵钢筋混凝土墙,车会在瞬时间停止,与此同时,其巨大的动能会大部分转化为破坏车辆的能量,导致极大的损伤。如果将钢筋水泥墙换为一堵类似于硬橡胶般的金属墙,则车辆减速的过程会得到大幅减缓,其大部分动能会转变为金属塑性变形的能量而被逐步消耗掉,从而减少了对车辆和人员造成的损毁。高速公路的金属千赢网页手机版登入就是发挥这种缓冲作用的安全设施。
    当金属千赢网页手机版登入在一临界外力Fs作用下发生塑性变形时,其屈服强度δ为Fs/As,其中As是开始发生塑性变形时千赢网页手机版登入的截面积。当外力继续增大达到一极限值Fe时,千赢网页手机版登入便会断裂;千赢网页手机版登入断裂时的应力则称为抗拉强度δ b,且有为Fb/Ab,其中Ab是千赢网页手机版登入断裂时的截面积。设长度为Ls的千赢网页手机版登入材料在外力作用下发生塑性延伸变形直至Lb时断裂,此时千赢网页手机版登入的塑性总延伸率δ为δ= (Lb—Ls)/Ls=△Ls/Ls
    可把金属千赢网页手机版登入在塑性变形过程中所承受的平均应力近似地假设为 σ = (σ s/σ b)/2。设e为千赢网页手机版登入材料单位体积所能消耗的最大塑性变形能,称为塑性耗能率,则e等于外力对千赢网页手机版登入所做的功w除以变形千赢网页手机版登入的体积V,计为:
         e = WF △L =σ x δ e
 
            V A L
    因此,金属千赢网页手机版登入的塑性耗能率e等于千赢网页手机版登入变形时所承受的平均变形应力与其最大塑性延伸率的乘积。由此可见,提高千赢网页手机版登入的强度或延伸率均可以提高其塑性耗能率,进而提高金属千赢网页手机版登入的安全性。
 
     2.千赢网页手机版登入钢板的安全设计
    车辆的动能与其质量和速度有关。表1给出了目前常见的小型轿车的车型、质量以及时速分别在80km和120km时所具有的动能。这些小轿车的质量大致相等,车辆所能达到的最高时速是决定车辆的动能的主要因素。
 
    表1车辆整备质量及相应时速下的动能

常见小型轿车        车重/kg        80km时速动能/J       120km时速动能/J
   桑塔纳3000           1248            3.08 X105                  6.93 X105
     Polo1.4 三厢          1152            2.84 X105                         6.40 X105
     帕萨特2.0手动        1385            3.42X105                         7.69 X105
   索纳塔2.0GL手动     1444            3.57 X105                         8.02 X105
     捷达手动基本型        1110            2.74 X105                        6.17X105
 
    表2 不同强度级别钢板的塑性耗能率
 钢种         屈服强度    抗拉强度   总延伸率   塑性耗能率    单节千赢网页手机版登入最大耗能
Ss,Mpa      Se,Mpa     de,%       e,J/cm3          Emax,J
 Q235钢板      235         ~420        26          85             4.9 X105
Q345钢板      345         ~550        21          94             5.4 X105
高强冲压板     215          370       39           114            6.6 X105
BH钢板        240          340       44           127            7.3 x 105
双相钢板       500          690       26           155            8.9 X105
TRIP钢板      400          640       32           166            9.6 X105
TWIP钢板      310          830       80           456           26.2 X105
   
       目前我国高速公路的千赢网页手机版登入均设立在道路两侧,双向道路共四排,由压成千赢娱乐官网登录入口的钢板成条形一节节地连接而成,每段千赢网页手机版登入之间都由钢制支柱支撑并固定。两段千赢网页手机版登入钢板首尾由螺钉连接,并通过钢制缓冲板连接到支柱上。钢板材质以Q235为主,标准的千赢网页手机版登入钢板尺寸为:厚度0.3cm;展开宽度48cm;单节长度400cm。由此算得单节千赢网页手机版登入的体积为5.76X103cm3
       表2给出了各种钢板的屈服强度、抗拉强度、总延伸率、相应的塑性耗能率以及单节千赢网页手机版登入的最大耗能。对比表l和表2可以发现,现在服役的单节4m长Q235高速公路的千赢网页手机版登入钢板的最大耗能低于常规小轿车限速下的动能。虽然发生碰撞时,小轿车不一定会正面冲撞千赢网页手机版登入,车辆的动能也不会全部转变成千赢网页手机版登入钢板的塑性变形能,但单节千赢网页手机版登入钢板在碰撞时也不可能整体发生彻底的塑性变形以使其潜在的塑性耗能得到充分发挥。对比表1和表2的数据可以发现,单节钢板的安全性并不足够高。考虑到大量在高速公路上飞驰着的10吨以上的载重货车,即使是并行双排的千赢网页手机版登入钢板也经不起高速冲撞。根据表2的数据,目前人们开始考虑采用的Q345高强度千赢网页手机版登入钢板也不能完全解决上述安全性不高的问题。
       随着钢铁工业的发展、新品种的开发及钢材性能的改进,可供选择的千赢网页手机版登入钢材越来越多。选择高塑性耗能率的钢板是提高高速公路行车安全性的重要途径之一。表2所列的高强冲压板、BH钢板、双相钢板、TRIP钢板等都是可以使高速公路千赢网页手机版登入钢板安全性进一步提高的可选之材。表2最后给出TWlP钢板具有非常高的塑性、强度和极高的塑性耗能值,是目前正在开发研究中的新钢种。
      3.结语
      随着经济快速、高效的发展,高速公路上将会出现大型、重载、高速的汽车,它们将对千赢网页手机版登入安全性有更高的要求。目前的千赢网页手机版登入钢板显然尚不能完全满足要求,其安全技术指标还有待进一步的改进与提高,相关的问题也需要人们不断地研究与开发。

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