基于LS-DYNA的挖掘机落物保护结构性能仿真及优化

为了研究某型号挖掘机落物保护结构(falling-object protective structure,FOPS)的抗冲击性能,利用非线性有限元分析软件LS-DYNA模拟FOPS标准落锤冲击的实验室试验过程,讨论了FOPS受落锤冲击的破坏现象.结果表明:现有FOPS的整体刚度偏小,落锤中心位移过大,其性能不满足标准要求;采用正交试验设计,通过添加4根横筋杆、4根纵栅梁和2个支座,使FOPS的抗冲击性能满足国家标准要求.

工程车辆翻车保护结构侧向力学承载性能仿真

为了研究某型号挖掘机翻车保护结构(Roll-over protective structure,ROPS)的侧向力学承载性能,利用非线性有限元分析软件LS-DYNA模拟ROPS的实验室侧向加载试验,分析了ROPS侧向加载时的破坏现象,得出了ROPS的吸能曲线。结果表明,ROPS的侧向承载性能符合国标,ROPS的整体刚度偏大,能量设计仍有优化的空间,对结构的进一步设计提供了重要依据。

工程车辆驾驶室落物保护结构优化与试验研究

工程车辆驾驶室落物保护结构包括顶保护结构和前保护结构两大部分。针对工程车辆驾驶室落物保护结构的特点,运用非线性有限元软件(LS-DYNA)模拟了落锤冲击顶保护结构的过程,研究了顶保护结构在落锤冲击下的破坏情况,得出了现有的顶保护结构整体刚度偏小的结论。对其抗冲击性能不满足标准要求的原因进行了分析研究,对影响顶保护结构整体刚度的主要因素进行了正交优化,使得数值模拟得到的抗冲击性能达到了国标要求。在此基础上,对前保护结构进行了力学性能分析,并进行了试验研究,通过对比有限元分析结果与试验结果,验证了二者的一致性。