탑승자보호성능을 위한 교량용 방호울타리에 관한 실험적 연구
Experimental Study on Occupant Protection Performance of Safety Barrier for Bridge
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 유승현
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2006. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 산업대학원 기계공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
도로의 안전성을 확보함을 목적으로 실물충돌시험을 통하여 성능이 검증된 제품만을 도로에 설치할 수 있도록 도로안전시설 설치 및 관리지침이 개정 되었다. 이에 따라 최근의 차량방호울타리는 주행차로를 벗어난 차량이 길 밖으로 추락하여 2차 충돌로 인한 치명적인 사고를 방지하는 목적 이외에도 적정한 강성을 유지하면서도 차량 충돌시 방호울타리 자체적으로 충격흡수를 통하여 차량 탑승자를 보호할 수 있는 방안을 강구하고 있는 추세이다. 그러나 교량용 차량방호울타리의 경우 다른 방호울타리와 다르게 일정한 높이를 갖는 연석위에 설치하는 방법이 대부분이며, 연석의 높이와 형태에 따라 차량의 충돌특성이 달라지며 이에 따라 탑승자 안전에도 영향을 줄 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 같은 높이의 연석위에 제품의 설치위치만을 변경하여 탑승자 안전지수 및 차량의 거동을 분석하였다. 재질과 제원이 같은 교량용 방호울타리를 높이와 형태가 같은 표준연석위에 제품의 앞면과 연석을 앞면을 일치시켜 설치한 것과 제품의 앞면을 연석보다 뒤쪽으로 설치하여 승용차로 충돌시험한 결과, 방호울타리의 앞면과 연석의 앞면을 일치시키켜 설치하는 방법이 탑승자 안전지수인 THIV 그리고 Max.PHD값이 감소함을 알 수 있으며 차량의 거동도 더 안정적임을 확인할 수 있었다.
more초록/요약
Road restraint systems are installed to redirect errant vehicles and to prevent vehicles from direct collisions to the roadside structures. The guidelines for installation and maintenance for roadside safety appurtenances of the Ministry of Construction and Transportation(MOCT) specifies the levels of performance for the restraint and the redirection of impacting vehicles. The impact severity of vehicles in collision with road restraint systems is rated by indices the Theoretical Head Impact Velocity (THIV) and the Post-impact Head Deceleration (PHD) Under the revised guidelines, road restraint systems should be verified by conducting full scale crash tests. Road restraint systems should protect the drivers and passengers and contain the vehicles within the road. In order to achieve these contrary objectives, road restraint systems might be optimized to maintain the appropriate stiffness. Bridge rails are usually installed on the curb with a specified height and width. The variance of the height and the width of the curd could affect the safety for the passengers and the behavior of the vehicles. In this study, the impact severities of passengers and the behaviors of vehicles are investigated according to the variable location of the bridge rails on the curb with the specified height and width. The full scale crash test results show that the impact severities such as the THIV and the maximum PHD are minimized in the case of the correspondence of the face of bridge rails and the curb. Also, the results show that the behaviors of the vehicles are stable.
more목차
제 1 장 서 론 ------------------------------------------ 1
1-1. 연구 배경 ---------------------------------------- 1
1-2. 연구 목적 및 범위 -------------------------------- 4
제 2 장 방호울타리의 개념 및 특성 ----------------------- 5
2-1. 방호울타리의 개요 ------------------------------- 5
2-2. 교량용 방호울타리의 특징 ------------------------ 12
제 3 장 방호울타리 성능시험의 기준 및 이론 -- 14
3-1. 각국의 방호울타리 관련 기준 --------------------- 14
3-2. 성능기준 및 평가항목 ---------------------------- 22
3-3. 탑승자 안전지수에 관한 이론 --------------------- 29
제 4장 교량용 방호울타리의 실물충돌시험 --------------- 36
4-1. 실물충돌시험 개요 ------------------------------ 36
4-2. 충돌시험 장비 및 시설 --------------------------- 37
4-3. 시험 방법 -------------------------------------- 39
4-4. 시험 결과 -------------------------------------- 44
제 5 장 시험 및 연구결과의 고찰 ----------------------- 47
5-1. 차체 데이터 검토 ------------------------------- 47
5-2. 탑승자 안전지수의 검토 ------------------------- 52
5-3. 차량의 거동 분석 ------------------------------- 52
제 6 장 결론 및 향후 과제 ----------------------------- 56
참고 문헌 ------------------------------------------- 58
목차
<표 1> 사고 유형별 사고발생건수 및 사망자 현황
<표 2> 도로안전시설 설치에 의한 교통사고 감소율
<표 3> 각 국 방호울타리 지침별 비교
<표 4> 각 국 항목별 방호울타리 충돌시험 조건 비교
<표 5> 각 국 항목별 방호울타리 충돌 후 성능 평가 기준 비교
<표 6> 각 국 방호울타리 강도 성능 평가 평가 기준 비교
<표 7> 각 국 방호울타리 탑승자 보호 성능 평가 기준 비교
<표 8> 각 국 방호울타리 충돌 후 차량의 거동 성능 평가 기준 비교
<표 9> 각 국 방호울타리 구성 부재 비산 억제 성능 평가 기준 비교
<표 10> 각 국 방호울타리 시험 허용 오차 비교
<표 11> 강도 성능 평가를 위한 시험 조건
<표 12> 탑승자 보호 성능 평가를 위한 시험 조건
<표 13> 탑승자 보호 성능 평가 기준
<표 14> 시험 #1, #2 시험 조건
<표 15> 충돌 시험시 고속카메라 촬영위치 및 촬영범위
<표 16> 시험차 #1, #2 제원
<표 17> 시험차 #1, #2 사양
<표 18> 시험차 #1, #2 중량 비교
<표 19> 시험 #1과 #2 THIV 및 PHD Value 비교
목차
[그림 1] 방호울타리의 전면과 연석 전면의 거리
[그림 2] 충격도 산정
[그림 3] 최대충돌변형거리 산정 개념
[그림 4] 충돌 차량의 이탈 속도와 이탈 각도 개념
[그림 5] THIV산정시 지면에서 차량의 구성
[그림 6] 머리가 왼쪽벽에 충돌하는 경우
[그림 7] 고속카메라 설치위치 및 촬영범위
[그림 8] 시험품 #1, #2 비교 도면
[그림 9] 시험차량 정치 시 시험품과 시험차량의 위치 비교
[그림 10] 시험차량 도면
[그림 11] 시험차량 #1과 #2의 CG-X 그래프
[그림 12] 시험차량 #1과 #2의 CG-Y 그래프
[그림 13] 시험차량 #1과 #2의 CG-Yaw Rate 그래프
[그림 14] 시험차량 #1과 #2의 THIV 그래프
[그림 15] 시험차량 #1과 #2의 PHD 그래프
[그림 16] 시험 #1과 #2의 충돌 후 차량궤적 비교
[그림 17] 시험 #1과 #2의 충돌 후 차량의 거동 비교
[그림 18] 시험 #1과 #2의 충돌 후 차량의 손상 비교
[그림 19] 시험 #1과 #2의 충돌 후 시험품의 손상 비교
