材料屈服极限对工程车辆驾驶室翻车保护结构有限元仿真结果的影响

以非线性有限元技术为理论基础,根据国际试验标准中力的加载方式,建立含有翻车保护结构(ROPS)的非线性有限元模型.通过Nastran的非线性分析对模型进行了最小侧向承载能力、垂直承载能力和纵向承载能力分析,比较了ROPS材料屈服极限对最小侧向承载能力变形和应力结果的影响,为后期的有限元模型修正提供了较可靠的依据.     

基于ABAQUS的装载机驾驶室防滚翻安全性能分析

利用驾驶室保护结构试验台对装载机驾驶室防滚翻结构(ROPS)进行试验,利用非线性有限元软件ABAQUS对装载机驾驶室防滚翻结构(ROPS)进行了结构改进,并进行了有限元力学性能仿真分析。结果表明:原装载机驾驶室ROPS在最小垂直载荷作用下有侵入挠曲极限区域的风险,根据实验结果对ROPS进行了结构改进,改进后进行仿真分析的ROPS在满足最小垂直载荷的同时,ROPS远离挠曲极限区域DLV,驾驶室防滚翻安全性能更加符合国家标准要求。     

滑移装载机翻车保护结构性能仿真与验证

针对滑移装载机驾驶室翻车保护结构(ROPS)的破坏性试验费用高、进度慢的问题,提出使用ANSYS非线性有限元分析法,依据ISO3471标准对ROPS性能试验进行模拟仿真,将仿真数据与试验结果进行对比分析,验证了仿真方法的有效性。     

矿用自卸车无A柱驾驶室翻车保护结构的设计

根据矿用自卸车的市场需求和现有技术水平,设计了矿用自卸车无A柱驾驶室翻车保护结构。翻车保护结构主体采用封闭圈梁结构,六根立柱分别与顶部和底部框架构成封闭的四边形和三角形圈梁,保证驾驶室整体强度。顶部左右纵梁外侧分别设置吸能结构,有效避免车辆侧翻时主体骨架变形过大侵入驾驶员体内。驾驶室下部支撑结构采用变截面悬臂梁结构,保证驾驶室的垂向承载能力。通过有限元仿真分析,初步验证翻车保护结构的可行性。通过对驾驶室进行翻车保护结构试验,确认满足标准规定的性能要求。     

矿用自卸车翻车保护结构分析及侧向性能优化

根据某矿用自卸车的翻车保护结构型式,建立翻车保护结构（简称ROPS）安全性能仿真的动态有限元模型。模拟现场试验的加载过程设计加载曲线,进行动力学求解运算。仿真结果显示ROPS侧向刚度过大导致能量吸收与侧向承载力匹配不良。针对该缺陷对翻车保护结构主要承载结构进行刚度改善并重新进行动力学求解运算,仿真结果表明优化后的ROPS侧向性能得到极大地改善,有效地保障了工程车辆的安全性。     

挖掘机翻车保护装置的计算机仿真与试验研究

简介挖掘机翻车保护结构的特点及功能要求.结合非线性有限元理论,以某挖掘机保护结构为研究对象,进行侧向和前向加载的仿真和模拟,得到翻车保护装置(ROPS)在侧向与前向加载时的载荷-位移曲线,并分析其变形规律.同时根据GB/T 19932-2005标准对此装置进行试验测试,通过与试验数据对比,验证了有限元分析的可行性,为后期的结构设计及优化提供了可靠的依据.     

驾驶室ROPS性能非概率可靠性分析

采用非线性有限元分析方法对安全驾驶室翻车保护装置(ROPS)进行强度计算并对其进行可靠性分析。利用超椭球凸模型理论量化材料的弹性模量、泊松比、密度的不确定性。针对极限状态函数复杂或为隐式函数的问题,采用薄板样条插值高维模型(TPS-HDMR)作为近似模型进行非概率可靠度分析,最后运用改进一次二阶矩算法(i HL-RF)求解非概率可靠度指标。结果表明:在材料参数的不确定范围内,该驾驶室可靠性满足设计要求。     

基于有限元技术的轮式装载机ROPS分析

以ZL50C轮式装载机ROPS为研究对象,建立有限元建模并进行非线性有限元分析,获取ROPS在各种工况下的变形情况;对ROPS性能进行测试研究,并对有限元分析结果和试验结果进行对比分析。基于判定工程车辆ROPS失效准则,利用非线性有限元方法对ROPS进行理论结算。     

某重型卡车驾驶室顶部强度仿真分析

基于有限元前处理软件Hypermesh、LS-DYNA,对某重型卡车驾驶室进行有限元建模、求解、分析。按照EC-ER29-02验证该驾驶室顶部受压时是否满足法规规定的强度要求。仿真结果表明,驾驶室顶部受压后的变形情况完全符合法规规定要求,根据仿真实验结果对应力集中及承受载荷能力较弱构件提出了改进意见,使驾驶员在翻车事故中有足够的生存空间。     

商用车驾驶室阻尼布置位置优化

以某重型商用车驾驶室为分析对象,通过建立驾驶室结构有限元模型和声学有限元模型,进行了驾驶室模态分析、频率响应分析、驾驶室板块贡献量分析,计算出驾驶员右耳旁的声压级,找出影响驾驶员右耳旁噪声的板块位置,并对噪声贡献量大的板块进行优化。结果表明,通过系统的室内噪声研究和改进,有效降低了某型号驾驶室室内噪声。     

小型轮式装载机安全驾驶室设计

以某小型轮式装载机驾驶室为研究对象,对原有驾驶室进行重新设计,改变结构造型以增加强度,添加落物保护结构以提高安全性,并建立优化设计后驾驶室的有限元模型,根据相关试验标准,分别进行翻车保护和落物保护的仿真分析,以确保优化设计后的驾驶室达到国际安全标准。     

侧翻工况下零转弯半径割草机ROPS动态仿真

为了研究零转弯半径割草机(Zero Turning Radius Mower)在土壤斜坡上ROPS的动态响应过程以及确保驾驶员在侧翻过程中的安全,提出了对ZTR割草机整机ROPS动态仿真建模及理论分析方法,以某割草机在倾角为30°的土壤斜坡侧翻工况为例,利用多刚体动力学及弹性体模型相结合的有限元非线性分析方法进行研究,运用LS-DYNA软件对割草机ROPS进行动态仿真分析,结合理论分析和最新ISO21299(2009E)评定标准,验证了建模方法的可行性及仿真结果的合理性。仿真实验结果表明:在整车碰撞过程中ROPS的最大冲击力为22562.3N,最大变形量为43.49mm,吸收的能量值为824.7J,研究表明驾驶员不会暴露于容身空间范围之外(根据ISO21299新标准计算得到容身空间暴露时ROPS最大变形量为275mm),确保了安全性,但是研究也发现目标割草机所采用的ROPS材料(Q235)过度安全,其强度及刚度匹配有待进一步优化。     

非公路自卸车安全驾驶室翻车保护特性分析

非公路自卸车在遇到危险发生翻车时,为保证驾驶员的安全,此类车辆驾驶室普遍采用具有防侧翻保护装置的结构形式,其具备通过结构变形吸收翻滚冲击的能力,由于系统的冲击较大,结构变形不仅仅呈现出弹性阶段而是部分进入弹塑性甚至塑性阶段,单元材料变形呈现出非线性特征。基于弹塑性力学和非线性有限元法,对非公路自卸车防翻滚安全驾驶室的翻车保护特性进行分析。根据其结构特点搭建非线性分析模型,参考国际标准要求,对驾驶室施加侧向载、垂直、纵向等方向载荷,对结构的应力、应变、能量及加速度等进行分析。通过实车测试驾驶室在满载工况下,获得三个方向的加速度及功率谱,对比分析结果表明:该驾驶室满足标准规定的要求,其中上部是该类型驾驶室的薄弱区,设计中需要加以重视。分析模型和分析结果可以作为实际设计的参考。     

翻车保护结构安全性能动态试验的数值仿真

为完善有限元方法在翻车保护结构(ROPS)静/动态强度仿真试验中的应用,同时能在设计阶段充分考察ROPS的安全性能,使之顺利通过相关法规的检测,以某型号拖拉机ROPS为研究对象,根据OECD标准Code-3中关于对ROPS强度试验的要求,对模型进行合理的简化,首次提出利用有限元软件ABAQUS/Explicit对ROPS后撞试验过程进行仿真.结果显示ROPS的部分区域已经发生塑性变形,最大变形发生在撞击点处,但没有侵入安全容身区,符合标准的验收条件.各部分的应力分布与实际后翻事故中拖拉机受到冲击载荷作用的受力状况较为吻合,可以作为结构改进的依据.提出的仿真方法能有效地模拟撞击试验的动态过程,可为类似工程结构的动态仿真分析提供一定的参考.     

基于有限单元法驾驶室防翻保护结构性能分析

防滚翻保护装置（ROPS）设计的可靠性,直接影响驾驶员是否能得到有效的保护。根据实车尺寸和视野要求,进行ROPS结构设计和挠曲极限量DLV设计;利用UG建立驾驶室三维模型,并建立有限元分析模型;根据国家标准关于ROPS的规定,对驾驶室翻滚保护的安全性进行分析,重点对不同方向的承载进行分析;基于驾驶室翻滚测试试验台,选取侧向加载进行测试,验证模型分析的可靠性。结果可知：当侧向力增加到140kN时,驾驶室吸收的能量为16672J,满足最小能量吸收能力要求;侧向载荷加载时,应力和位移均出现最大值,分别为372MPa和11.86mm,满足材料承载和能量加载要求;试验获得侧向加载时的最大应力和最大位移,满足材料和设计尺寸的要求,且与仿真结果的误差均小于4%,表明仿真分析模型是可靠的。所设计的防翻保护装置可以起到保护作用,为此类设计生产提供参考。     

全地域机动车驾驶室声学特性分析

以某全地域机动车驾驶室为研究对象,建立驾驶室的有限元模型,验证了有限元模型的有效性。以此有限元模型为基础构建驾驶室谐响应模型,进行谐响应分析,发现驾驶室后壁板的振动是引起驾驶室内部噪声的主要原因。研究驾驶室内部噪声特性,分别进行了声学空腔模态分析和声固耦合模态分析,发现声固耦合系统声压分布比较均匀,大部分呈现局部模态,主要原因可能是驾驶室后壁板的振动。通过驾驶员耳旁声压分析发现增加驾驶室后壁板的厚度,可以在一定程度内降低驾驶室内部噪声对驾驶员的影响,为同类驾驶室通过依靠结构改进来改善声场环境提供了案例依据。     

基于梯度优化法的驾驶室ROPS离散变量优化设计

工程实际中,驾驶室翻车保护装置ROPS所用的矩形钢,是由高强钢板折弯焊接而成,标准库内备选的钢板厚度规格有限且不连续。因此,驾驶室ROPS优化设计属于离散变量优化问题。利用分离常数项的高维拉格朗日材料插值模型,将离散板厚连续化,并将插值后的连续板厚代入TPS-HDMR代理模型中,建立设计参数与目标函数的近似模型。采用梯度优化法对驾驶室ROPS进行板厚优化。优化结果与遗传算法结果对比,验证该方法的可行性,该方法计算效率高于遗传算法。此外,该方法还可以提高建立代理模型的效率与精度。     

工程车辆驾驶室噪声特性分析及优化

介绍工程机械噪声问题分析方法,通过理论仿真分析与实验结合方法对工程机械驾驶室噪声问题进行研究。以某型挖掘机驾驶室为研究对象,用LMS Virtual Lab建立驾驶室结构和声学有限元网格,对驾驶室进行结构声学耦合分析,同时运用噪声测试设备对研究车型驾驶室进行声学摸底测试,对比结构声学耦合有限元分析数据,找出薄弱环节,提出改进方案。根据改进方案在驾驶室关键位置布置减振降噪材料改进驾驶室结构,并测试改进后各工况下驾驶室噪声响应水平,对比改进前后数据,表明通过理论仿真分析与实验结合,针对性的进行减振降噪处理的方法可有效降低驾驶室噪声水平,提高驾驶舒适性。     

土方机械翻车保护结构计算机仿真及试验

介绍了土方机械翻车保护结构的结构特点和性能要求,翻车保护结构需要有一定的刚度来阻止变形,同时有一定的柔度以吸收一定的能量．以某装载机翻车保护结构为例,建立了翻车保护结构的非线性有限元模型并讨论了加载方法,进行了模拟和仿真．为了验证有限元分析结果,在实验台上对该装载机落物保护结构进行了落物冲击试验,试验结果和仿真结果吻合较好．翻车保护结构的计算机仿真为结构的设计提供了依据．     

基于轻量化设计的挖掘机驾驶室噪声分析

构建了某挖掘机驾驶室的结构和声学有限元模型,以驾驶室结构厚度为优化设计变量,以驾驶室第1阶结构模态为约束条件,对驾驶室进行了轻量化优化设计.同时,以空调出风口处模拟体积声源激励,在考虑声固耦合条件下,通过声声传递函数分析驾驶员右耳处噪声在轻量化前后的声压级值.结果表明:采用该轻量化方案后,驾驶室结构第一阶模态频率提高了...