工程车辆落物和翻车保护结构计算机仿真与试验研究

发布时间：2025-07-21 17:30

　　工程车辆作为提升国民经济的重要装备,对其驾驶员安全的研究是至关重要的,本文内容主要根据国家标准GB/T17922-2014《土方机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求》和GB/T17771-2010《土方机械落物保护结构试验室试验和性能要求》针对工程车辆ROPS和FOPS性能进行计算机仿真和试验研究。首先在广泛查阅国内外相关文献基础上,综述了ROPS和FOPS的国内外研究现状和现存问题,并介绍了国家标准GB/T17922-2014和GB/T17771-2010对ROPS和FOPS的性能要求和试验方法。其次查阅相关文献,阐述了关于翻车保护装置在计算机仿真中需要考虑到的材料非线性和结构非线性的有限单元法,针对落物保护结构计算机仿真介绍了碰撞理论和显示动力学的接触碰撞的相关算法。之后依据GB/T17922-2014和GB/T17771-2010对某型号装载机的ROPS和FOPS进行性能试验,得到了保护结构的相关变形数据,并分析保护结构的失效机理。然后搭建测试橡胶垫力学性能的试验台,得到4组橡胶垫的载荷位移曲线和载荷能量曲线,并分析了橡胶垫的变形特性和对保护结构的性能影响。最后利用Ansys有限元...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1独立式保护结构

为了节省生产成本并简化后续的安装工艺,大部分企业设计ROPS和FOPS时将其设计为一个整体,作为驾驶室的一部分,通常将两者合称为ROPS&FOPS,但需要注意的是保护结构可以是驾驶室的一个组成部分,也可以是独立的保护结构,如图2.1所示就是独立保护结构。2.1.3挠曲极限量

图2.6力和变形曲线

n—加载水平总数。(2)垂直加载:①侧向加载结束后,布置垂直载荷分配器在ROPS顶部,在ROPS上垂直载荷的分配方式没有任何限制,但一般都将加载中心放置在顶部中心;②对于滚杆式ROPS,载荷分配器的位置在顶杆上部,载荷方向是垂直向下的,对于其他单柱或双柱型结构,加载位置中心距任何....

图2.4双柱ROPS侧向加载位置

(1)侧向加载试验:①载荷分配器的长度要小于等于0.8L(80%侧向横梁长度);②对于小型工程机械常用的滚杆式ROPS,载荷分配器的作用中心点应在顶杆的中心线上;③对单柱或双柱类型ROPS,载荷分配器的位置主要由DLV在侧面的投影确定,载荷分配器的中心需要在DLV的投影内,同时距....

图2.5四柱ROPS侧向加载位置

图2.4双柱ROPS侧向加载位置因为在加载过程中结构所吸收的能量等于侧向载荷所做的功,等于试验所测得载荷和位移曲线所围成的面积,如图2.6所示,因此ROPS所吸收能量的公式如下:

本文编号：4058139