FOPS&ROPS翻滚试验台液压控制系统性能研究

为防止车辆侧翻和高空坠物对驾驶员造成伤害,矿山工程车辆普遍配备了FOPS&ROPS安全保护系统。这类车辆体积庞大、种类繁多,在优化改进FOPS&ROPS时多采用仿真技术,对其实际性能的检测需求也在不断增加。在中国,这类车辆必须经过有资质的检测机构对FOPS&ROPS进行检验并出具报告后才能投入使用。目前,国内外正积极开发FOPS&ROPS安全保护系统的试验平台,以进一步验证车辆的FOPS&ROPS性能是否符合标准规定,特别是当驾驶室变形时,DLV区域是否遭受侵犯。值得注意的是,国内搭建的ROPS试验台通常较为复杂,有的仍采用原始的油缸手动加载方式,这种方式载荷小且适用范围有限。因此,设计了一套基于FOPS试验台的ROPS液压控制系统,通过性能分析与试验验证来实现矿山工程车辆FOPS&ROPS的能力验证。结果表明:该ROPS液压控制系统能够满足矿山工程车辆ROPS安全保护系统性能验证分析的要求。

ROPS/FOPS弹塑性变形计算方法的研究

ROPS/FOPS(Roll Over Protective Structure/Falling Object Protect Structure)是加装在工程车辆驾驶室外的一种装置 ,其主要功能是在车辆发生滚翻与受落物冲击时有效地保护司机的生命安全。本文推导了弹性、弹塑性阶段 ROPS/FOPS变形的计算公式 ,编制了相应的计算机程序 ,计算了 TY32 0马力推土机的 ROPS/FOPS弹塑性变形量。

井下运矿卡车驾驶室的ROPS&FOPS设计及有限元分析

利用PRO-E建立三维有限元模型,先计算在车辆翻滚及落石时结构的理论应力变形,再通过ansys workbench对三维模型进行ROPS&FOPS强度的验证。仿真结果与理论计算结果相近,都没有进入驾驶室的DLV安全区域,所设计的ROPS&FOPS满足安全要求。

工程车辆ROPS/FOPS弹塑性临界状态研究

ROPS/FOPS(RollOverProtectiveStructure/FallingObjectProtectStructure)是加装在工程车辆驾驶室外的一种装置 ,其主要功能是车辆发生滚翻与受落物冲击时有效地保护司机的生命安全 推导了增量变刚度法计算ROPS/FOPS极限载荷的计算公式 ,编制了相应的计算机程序 ,计算了TY32 0推土机的ROPS/FOPS的极限载荷值并给出了

工程车辆驾驶室ROPS及FOPS强度仿真分析

非公路自卸车在矿山作业中,驾驶室是保护乘员安全的重要因素。以某型号非公路自卸车驾驶室为研究对象,分析了该驾驶室在独立承受侧向载荷、竖直载荷、纵向载荷和驾驶室顶部承受落物冲击时驾驶室的变形情况;在准静态载荷和动态载荷作用下分析驾驶室变形量是否进入"驾驶室侵入限制区"。

工程车辆翻车和落物保护装置(ROPS&FOPS)

本文基于最新国际标准 ISO3 471 :1 994、ISO3 44 9:1 992及 ISO3 1 64:1 992 ,就工程车辆翻车和落物保护装置 (ROPS&FOPS)的概念、结构类型特点及功能、性能要求和试验规则作了较为详细的阐述 ,可以为 ROPS&FOPS的性能试验提供依据 .

大型工程车辆ROPS/FOPS试验系统的设计

工程车辆的大型化发展趋势带来其技术要求不断提高。司机安全保护结构(ROPS/FOPS)的研发技术和检测手段相对落后,制约了我国的大型工程车辆的发展。对现行的试验系统的工作原理进行说明,并且根据GB/T17922-1999和GB/T19930-2005,总结了大型工程车辆司机保护结构(ROPS/FOPS)检测方法。对大型工程车辆ROPS/FOPS试验系统的机械部分和测控部分进行设计。

ROPS/FOPS试验台水平加载支架的设计及有限元分析

根据水平加载机构对试件加载时自身所受的力的情况,分析水平加载支架最不利的载荷和危险截面,并对水平加载支架进行理论受力计算,校核其强度、刚度和稳定性。根据水平加载支架的工作要求,利用有限元法对水平加载支架的整体结构进行三维实体建模、预处理、设置约束条件和施加载荷,然后分析求解,并校核其结构的强度和刚度是否满足设计要求。

矿用无轨胶轮车FOPS&ROPS实验系统设计

本文以矿用无轨胶轮车滚翻保护结构(ROPS)和落物保护结构(ROPS)为研究对象,建立无轨胶轮车FOPS&ROPS实验平台,对无轨胶轮车FOPS&ROPS在翻滚与落物冲击2种工况下的变形、吸能与承载的参数进行测量,在煤矿辅助运输安全方面具有一定意义。

挖掘机驾驶室ROPS&FOPS性能仿真与试验分析

挖掘机工作环境复杂,容易发生翻车或重物击中的事故,为了保障驾驶员生命安全,需要安装ROPS&FOPS装置。以某公司ET66型挖掘机驾驶室为研究对象,建立挖掘机驾驶室ROPS&FOPS装置有限元模型,通过Dyna求解器计算驾驶室在5种验收基准下的变形、载荷及吸收能量。试验结果与仿真结果对比表明:驾驶室变形后没有任何部位侵入DLV区,符合国家标准要求,且仿真结果与试验结果一致性达80%以上,准确地反映了驾驶室的承载能力,可为后续的多目标结构轻量化优化设计提供参考。

基于LS-DYNA的驾驶室rops与fops安全数值模拟

本文以某款平地机驾驶室为研究对象,采用hypermesh软件建立驾驶室rops与fops仿真有限元模型,采用dyna求解器进行驾驶室的吸能、变形及承载计算。通过rops与fops物理试验对仿真结果进行校核,结果表明仿真吸能、承载结果与物理试验一致性达90%以上,保证驾驶室开发认证一次性通过率,对驾驶室的设计开发具有重大的指导意义。

滑移装载机驾驶室FOPS/ROPS分析与测试研究

FOPS/ROPS认证是土方机械出口的必要程序,本文运用有限元软件对滑移装载机驾驶室进行模拟仿真,并与FOPS/ROPS试验台实际测试的结果进行对比分析,验证了滑移装载机驾驶室结构强度满足设计要求,且测试方法准确可靠。

重载矿用自卸车驾驶室ROPS&FOPS有限元分析

根据最新国际标准,运用大型通用有限元软件ANSYS Workbench,对重载矿用自卸车驾驶室ROPS&FOPS进行落锤冲击试验模拟与侧向、竖向、纵向载荷的加载试验分析,结果表明:该结构变形未侵入DLV,能量吸收性能满足标准要求。

小型装载机FOPS受落锤冲击的动态响应

为了提高小型装载机防落物保护装置(FOPS)的抗冲击性,讨论了FOPS受标准落锤冲击的破坏现象,提出应用显式动态有限元法解决小型装载机FOPS的冲击响应。以ZL 15装载机为例给出了有限元模型的建立方法和边界条件的施加方法。分析了落锤碰撞FOPS时的冲击力波形、FOPS的冲击变形规律和能量转换规律。结果表明:冲击力波形与方波假设不同;冲击过程没有FOPS构件侵入DLV,FOPS满足ISO 3449的要求;第一次冲击FOPS吸收了83%的能量,第二次及其以后的冲击可以忽略。在冲击能量不变的前提下,分析了落锤高度和质量变化对FOPS冲击变形的影响规律。结果表明:落锤高度变小、质量变大时冲击变形反而变大。

工程车辆ROPS动态仿真与试验研究

提出了基于整车的ROPS动态仿真建模方法和滚翻试验方法;以轮式装载机模型在倾角为30°的硬斜坡滚翻工况为例,进行了ROPS仿真结果和试验结果对比,验证了建模方法的合理性;揭示了碰撞过程中ROPS的冲击力、变形和能量吸收规律。

百吨级工程车辆FOPS落锤冲击的动态仿真

应用动态显式有限元方法对百吨级工程车辆FOPS受落锤冲击整个过程的动态响应进行模拟研究,以某170吨电动轮矿用自卸车FOPS为例,建立了FOPS及落锤的有限元模型。讨论了边界条件及载荷的施加方法,分析了落锤冲击FOPS的能量转换规律、冲击力和FOPS冲击变形的规律,及顶板厚度、落锤质量对FOPS变形量的影响。结果表明:FOPS构件在落锤第一次冲击时产生塑性变形所吸收的冲击能量为10 343 J,占总能量的88.6%,FOPS最大变形未侵入DLV,满足国际标准的要求。顶板厚度对加载中心的变形量影响很大,顶板越厚,变形量越小,当顶板厚度小于2.4 mm时,FOPS不能满足要求,落锤质量对变形量影响较小。

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。

基于ANSYS/LS-DYNA的落锤冲击装载机FOPS过程模拟分析

利用LS-DYNA软件对落物冲击装载机FOPS的过程进行了动态模拟分析,通过在ANSYS中建立有限元分析模型,讨论网格划分过程中FOPS各部分单元类型的选择,分析了约束及载荷的施加方法和应用LS-DYNA进行模拟分析的优点,经落锤冲击试验得出由冲击力引起的FOPS各部分的变形量和冲击过程中FOPS各部分的应力值。试验结果表明:当落锤下落时,冲击产生的能量达到国标规定值,FOPS各部分变形量中的最大值是43.9mm,没有侵入到DLV;冲击过程中FOPS各部分应力的最大值为635 MPa,远小于顶板考虑了应变率效应后的动屈服极限和断裂极限,满足国际标准的要求。

ROPS的非线性安全能量计算方法

国际标准ISO 3 471 :1 994对工程车辆翻车保护装置 (Roll-OverProtectiveStructures,简称ROPS)的一项重要性能要求是ROPS应具有足够的能量吸收能力 ,而ROPS能量吸收的计算属于结构非线性分析。根据塑性铰的概念和特性 ,提出了计算ROPS侧向加载中心弹塑性位移并由此计算其能量吸收的一般方法 ,并用实例证明了其正确性。该方法将复杂的非线性问题转化为简单的线性问题 ,使设计者在设计阶段就可对ROPS的能量吸收性能进行有效的预测 ,并可推广到一般等截面构件组成的刚架系统的弹塑性变形和能量吸收的计算。

矿用自卸车翻车保护结构(ROPS)研究

本文以某矿用自卸车为研究对象,类比设计一种集成式ROPS结构,并基于ANSYS软件依据国际标准进行加载分析。通过对加载过程中ROPS结构变形量的分析,判断ROPS结构是否能满足标准规定的性能要求。分析结果显示,在侧向、垂直、纵向加载过程中,ROPS部件没有任何部分侵入DLV界面,表明在车辆发生倾翻事故时该ROPS结构可以对驾驶员起到有效保护作用。