近年来,随着我国汽车保有量和高速公路里程的不断增加,公路上发生的交通事故也在逐年增加,其中近1/3的事故是由汽车与护栏碰撞造成的。汽车的微型化、大型化和重型化又使得现有护栏防御性能不断下降,每年造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此,分析汽车与高速公路护栏碰撞事故机理,研究新型防撞护栏提高护栏的防护性能具有非常现实而重大的意义。本文通过计算机仿真的方法对汽车与高速公路护栏碰撞以及护栏防撞性能展开研究。首先,分析和对比国内外高速公路护栏防撞试验和安全评价标准,确定新型护栏的试验方案和安全评价指标;其次,分析汽车发生事故机理和建立事故数学模型,确定了新型护栏——双条半刚性护栏的基本形式,并根据事故数学模型和均匀设计试验方法确定双条半刚性护栏的结构参数;最后,利用HyperMesh软件建立汽车与护栏有限元模型和仿真系统,运用LS-DYNA软件进行模型的求解,通过车体和护栏动态响应研究,对比和分析双条半刚性护栏与现有护栏的防撞性能,并以护栏最大变形量、车辆驶出角度和最大加速度等为评价指标,验证双条半刚性护栏具备优越的防御性能。本文的研究成果对我国护栏碰撞安全标准中乘员头部损伤评价具有一定的参考价值,为双条半刚性护栏及其衍生护栏结构的进一步研究和应用提供理论依据,具有重要的工程实用价值。