基于有限元法的驾驶室FOPS&ROPS性能分析

【目的】在控制成本的前提下,避免因电动装载车工作环境恶劣,引发各类事故带来的致命伤害。【方法】以某电动装载车驾驶室为试验对象,为校核现有的驾驶室设计是否满足国家标准,首先利用SolidWorks软件建立装载车驾驶室三维模型,并根据国家标准建立驾驶室防落物和防滚翻的有限元分析模型,然后分别对驾驶室施加侧向、垂向、纵向和落物载荷。最后对驾驶室结构的应力、应变、能量等进行分析。【结果】1)基于驾驶室FOPS的两种工况,按照国标试验基准施加产生的能量大于1 365 J及11 600 J的落物时,驾驶室顶部均未与DLV产生干涉。2)驾驶室的侧向承载能力和纵向承载能力均满足最新国家标准规定,驾驶室未与DLV产生干涉。但在垂直载荷下,顶部侵入量过大,变形已经侵入DLV空间。3)对驾驶室顶部结构进行改进,改进后的装载车驾驶室在垂直加载时未侵入DLV空间,能有效保证驾驶人员的生存空间不受侵犯,满足国标要求。【结论】将顶部中间横梁改为纵梁,将顶部米字形结构改为井字形结构能够有效避免顶部侵入过大的问题,可以显著提高农业、林业或工业车辆在发生事故时的安全性。