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。     

某工程车驾驶室ROPS仿真分析及试验研究

某工程车驾驶室翻车保护结构(ROPS)是驾驶员在车辆发生翻车事故中重要的安全保障,结构可靠性对驾驶员生命安全有着不可忽视的作用。本研究通过建立某工程车驾驶室ROPS虚拟模型,根据非线性有限元接触理论,对模型进行最小侧向承载能力、最小垂直承载能力有限元分析,再对ROPS样机进行试验研究。结果表明,应用非线性有限元分析方法对ROPS理论计算是合理的。     

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。     

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.     

小型装载机翻车保护结构性能非线性仿真与试验

为掌握小型装载机翻车保护结构的设计方法和力学特性，介绍了一种新型小型装载机翻车保护结构，并对其翻车保护性能进行了弹塑性大变形有限元仿真，完成了样机实验室试验。通过讨论侧向、垂直和纵向加载时的载荷～挠度关系特性，分析了其变形规律。对比试验表明：小型装载机翻车保护结构可用Q235A钢制造，使用8．8级螺栓进行连接；小型装载机驾驶室空间较小，设计时应保证其翻车保护结构具有足够的侧向刚度，以避免侧向能量的吸收能达到要求前翻车保护结构的构件侵入挠曲极限量。     

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.     

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。     

挖掘机驾驶室保护和连接装置的改进

正我公司出口澳大利亚等国家的挖掘机需满足驾驶室落物保护(FOPS)和驾驶室滚翻保护(ROPS)的强制性要求。为了满足该强制性要求,提升挖掘机驾驶室的安全性能,我们在困家建筑城建机械质量监督检验中心,依据ISO10262:1998《土方机械液压挖掘机司机防护装置的实验室试验和性能要求》和ISO 12117-2:2008《土方机械挖掘机保护结构实验室试验方法和性能要求第2部分:大于6t的挖掘机翻     

基于PMV-PPD的车室内正压评价与研究

在研究装载机驾驶室时,很少考虑到驾驶室正压的问题,利用计算流体动力学(CFD)建立驾驶室有限元模型,通过仿真计算,得出装载机驾驶室内速度场和温度场的分布.经实车试验,验证了CFD模型的合理性和可信性.基于此模型,提出一种运用FLUENT自定义场函数的方法,对预计平均热感指数-预计不满意率(PMV-PPD)热舒适性指标进...     

挖掘机驾驶室顶板抗冲击性能分析及结构改进

对某挖掘机驾驶室顶板防落物抗冲击性能进行了有限元数值模拟分析,最后通过改进结构,使得挖掘机驾驶室满足了防落物抗冲击的性能要求。     

装载机驾驶室试验模态分析及动态特性优化

装载机驾驶室是装载机重要结构总成,其作用是布置装载机操作机构以及为操作人员提供驾乘空间。为了满足工作环境的要求,它还必须为操作人员提供足够的安全保障及舒适的工作环境。对某型装载机驾驶室模态进行测试分析,结果表明驾驶室第一阶模态频率偏低。利用有限元分析工具Hyper works及NASTRAN得到与试验相应正的驾驶室FEM模型,进行基于驾驶室结构板件刚度特性的模态灵敏度分析,得出影响驾驶室第一阶模态频率的敏感区域,运用尺寸及形貌优化技术对驾驶室进行结构优化。优化前后结果对比表明驾驶室第一阶模态频率提升15.32%,驾驶室动态特性得到优化。     

复合材料叶片极限载荷有限元分析与试验验证

基于复合材料力学和有限元理论,利用ANSYS有限元软件,根据不同部位的实际铺层材料、铺层厚度和铺层角度,建立复合材料风机叶片的有限元模型,对极限载荷作用下的应力和变形进行仿真,并对屈曲稳定性进行仿真.结果表明,设计方案满足极限强度和挠曲变形等要求,并用试验验证其合理性.文中研究对叶片结构设计具有一定参考价值.     

装载机工作装置结构强度分析与试验研究

为获得装载机工作装置载荷谱测点位置,全面评估工作装置的结构强度与疲劳强度。建立铲斗受力模型,利用六面体单元和接触单元对工作装置整体结构进行有限元建模,采用典型工况法对工作装置结构强度进行仿真和试验研究,结果表明仿真值与实测值基本吻合,两者误差在1.6%~7.3%之间,从而有效地确定了载荷测点位置区域。采用Goodman疲劳极限线图法对工作装置结构测点位置的疲劳强度进行评估,试验测点的应力仿真值和试验值都在Goodman曲线范围以内,表明结构满足疲劳强度要求。将静强度校核与疲劳强度评估相互结合,获得了一种较为完整的结构强度分析方法。结构强度分析与试验结果为装载机工作装置载荷谱测试与疲劳寿命分析提供依据。     

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。     

不同外载荷作用下轮式装载机工作装置有限元分析

为研究不同外载荷作用下ZL50轮式装载机工作装置结构强度,采用实体单元对工作装置进行网格划分,用杆单元代替动臂和摇臂油缸,建立工作装置有限元模型。选择理论计算外载荷和实测铲装作业段最大载荷为有限元分析的载荷约束,该型号装载机工作装置结构大应力的分布区域在理论计算和实测载荷下基本一致。分析结果为装载机工作装置轻量化设计提供了参考依据。     

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。     

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。     

玻璃钢天线弯曲破坏分析与改进

某玻璃钢天线的载荷条件发生了较大改变,文中对其进行了弯曲破坏分析及设计改进.利用ANSYS完成静载荷计算,使用Tsai-Wu强度准则进行强度校核,计算发现在60%的极限载荷下天线根部会出现破坏现象,静力试验验证了仿真的准确性.根据有限元分析结果对结构进行了改进,应力较大的底座使用钛合金材料制作,底座和蒙皮之间采用螺钉连接,改进后的天线顺利通过了试验考核.在设计阶段进行有限元分析可提前发现问题,节省研制时间,降低后续试验的风险.     

基于Jack的挖掘装载机驾驶室人机工程分析与改进设计

为提高挖掘装载机驾驶室的舒适性,采用人体模型建模分析法确定H点位置,并建立挖掘装载机驾驶室人机仿真系统。以人机分析软件Jack为工具,从驾驶员可视性、可达性及舒适性3方面进行挖掘装载机多作业姿势的人机合理性分析,根据仿真结果对中控台界面及控制部件布局进行改进设计,改进方案的分析校核结果表明：驾驶员可视域得到提升,常用控制部件位于驾驶员舒适可达范围内,改进后驾驶员的多个作业姿势舒适性得到提升。通过人机仿真软件对驾驶员多作业姿势进行人机合理性分析,较准确地发现了挖掘装载机驾驶室存在的设计缺陷,为具有复杂人机系统的工程装备驾驶室布局设计研究提供一定参考。