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工程车辆翻车时ROPS刚度、斜坡角度和安全带方式对人体损伤的影响 被引量:3
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作者 司俊德 王国强 +1 位作者 魏秀玲 王继新 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1583-1588,共6页
应用有限元与多刚体方法,针对某ZL50型装载机沿30°和45°斜坡翻车过程中司机动态响应进行仿真分析。以人体损伤为评价指标对比分析了不同的翻车保护结构(ROPS)刚度、斜坡角度以及安全带约束方式对司机损伤的影响。结果表明:在... 应用有限元与多刚体方法,针对某ZL50型装载机沿30°和45°斜坡翻车过程中司机动态响应进行仿真分析。以人体损伤为评价指标对比分析了不同的翻车保护结构(ROPS)刚度、斜坡角度以及安全带约束方式对司机损伤的影响。结果表明:在能够提供人体生存空间的前提下,ROPS刚度越小,人体受到的损伤越小;斜坡角度的变化影响人体损伤部位;4点式安全带能够有效降低人体头部损伤的几率;安全带形式对颈部损伤影响很小。 展开更多
关键词 专用机械工程 工程车辆 人体损伤 翻车保护结构
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基于非线性悬置的拖拉机ROPS性能分析方法 被引量:2
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作者 刘钊宾 刘世谦 +3 位作者 许庆峰 于硕 李俊龙 姜子刚 《拖拉机与农用运输车》 2019年第2期20-24,共5页
使用有限元方法对拖拉机翻滚防护装置(ROPS)进行强度分析时,对驾驶室悬置性能的模拟是整个驾驶室ROPS分析的关键。使用一维非线性六自由度梁单元模拟整个悬置的性能,并结合有限元分析中的重启动技术完成了某拖拉机驾驶室的ROPS分析。通... 使用有限元方法对拖拉机翻滚防护装置(ROPS)进行强度分析时,对驾驶室悬置性能的模拟是整个驾驶室ROPS分析的关键。使用一维非线性六自由度梁单元模拟整个悬置的性能,并结合有限元分析中的重启动技术完成了某拖拉机驾驶室的ROPS分析。通过对比试验结果,后推和侧推工况与试验的峰值力相差16.3%和13.1%,各工况仿真和试验的变形结果一致,表明分析方法的可靠性,该方法能够有效提高拖拉机驾驶室OECD试验要求的通过率。 展开更多
关键词 拖拉机 翻滚防护装置 悬置 仿真 试验
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非公路车辆翻车安全保护技术的研究 被引量:10
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作者 于英 田晋跃 +2 位作者 吴润才 贾会星 程振东 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第6期60-62,81,共4页
在我国农业、矿山、建筑、水利等行业中 ,非公路车辆保有量上千万台 ,使用者上亿人 ,由于车辆技术性能和操作使用水平参差不齐 ,非公路车辆作业工况恶劣 ,特别是车辆在承载时 ,重心上移 ,整车稳定性下降 ,加上车辆在边坡作业时 ,可能出... 在我国农业、矿山、建筑、水利等行业中 ,非公路车辆保有量上千万台 ,使用者上亿人 ,由于车辆技术性能和操作使用水平参差不齐 ,非公路车辆作业工况恶劣 ,特别是车辆在承载时 ,重心上移 ,整车稳定性下降 ,加上车辆在边坡作业时 ,可能出现车辆翻滚现象 ,造成人员伤亡。笔者列举并分析了瑞典、德国、美国和中国等国家的非公路车辆翻车的人员伤亡统计数据 ;指出通过建立相应的保护法规 ,增设车辆翻车安全保护装置 (ROPS) ,一定程度上保护了工作人员安全 ;同时强调我国农业及工程车辆采用翻车保护装置的必要性 ,并给出了ROPS的设计选用原则。 展开更多
关键词 公路车辆 安全保护技术 安全保护装置 翻车保护装置 人员伤亡 操作使用 技术性能 作业工况 统计数据 人员安全 工程车辆 选用原则 rops 保有量 使用者 稳定性 农业 整车
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工程车辆翻车保护结构动态设计方法 被引量:4
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作者 冯素丽 孟广伟 +2 位作者 司俊德 佟风华 林森 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期828-833,共6页
以某ZL80型装载机两柱式翻车保护结构(ROPS)为例,在动态仿真和试验的基础上,结合ISO 3471标准要求,提出一种基于人体损伤的翻车保护结构设计方法。该设计方法以事故再现的方式来分析车辆翻车事故中,司机与车辆的运动状态和损伤状况,并... 以某ZL80型装载机两柱式翻车保护结构(ROPS)为例,在动态仿真和试验的基础上,结合ISO 3471标准要求,提出一种基于人体损伤的翻车保护结构设计方法。该设计方法以事故再现的方式来分析车辆翻车事故中,司机与车辆的运动状态和损伤状况,并以此为依据进行翻车保护系统安全性设计。结果显示:满足静态试验标准的ROPS不能确保佩戴安全带的司机生命安全;ROPS在能确保动态滚翻过程中不侵入人体生存空间的前提下,其刚度越小,假人的损伤值和损伤风险概率也越小;针对两柱式ROPS,应保证其立柱和支腿具有适当的刚度。 展开更多
关键词 机械设计 车辆工程 翻车保护结构 人体损伤 动态响应
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大型自卸车翻车保护结构有限元分析 被引量:6
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作者 唐华平 来佳峰 +2 位作者 姜永正 郭金成 刘朝峰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4847-4854,共8页
利用通用有限元软件ANSYS建立自卸车机架和安装在驾驶室上的翻车保护结构(ROPS)的非线性有限元模型,再利用通用显式动力分析程序LS-DYNA进行求解和后处理,确定侧向加载的极限载荷,设计侧向、垂向和纵向3个方向的加载曲线,求解得到ROPS... 利用通用有限元软件ANSYS建立自卸车机架和安装在驾驶室上的翻车保护结构(ROPS)的非线性有限元模型,再利用通用显式动力分析程序LS-DYNA进行求解和后处理,确定侧向加载的极限载荷,设计侧向、垂向和纵向3个方向的加载曲线,求解得到ROPS加载的变形情况。将有限元分析结果与国际标准ISO 3471:2008进行比较,验证所设计加载曲线的合理性。根据设计的加载曲线进行现场翻车保护试验,提取的试验数据与仿真结果吻合较好,最大相对误差仅为3.33%,说明采用有限元仿真方法替代现场试验对大型自卸车驾驶室安全性进行评估是可行的。 展开更多
关键词 大型自卸车 有限元法 安全性 翻车保护结构
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ZL80G装载机倾翻保护结构侧向加载塑性极限特性 被引量:10
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作者 王继新 王国强 +1 位作者 刘小光 林建荣 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期903-907,共5页
研制了ZL80G装载机的安全驾驶室式倾翻保护结构,给出了整车级别的倾翻保护结构侧向加载塑性极限特性的数值模拟方法和试验方法,并进行了计算机仿真与样机试验,进一步研究了侧向变形机理、承载规律和能量吸收规律。结果表明:仿真结果与... 研制了ZL80G装载机的安全驾驶室式倾翻保护结构,给出了整车级别的倾翻保护结构侧向加载塑性极限特性的数值模拟方法和试验方法,并进行了计算机仿真与样机试验,进一步研究了侧向变形机理、承载规律和能量吸收规律。结果表明:仿真结果与试验结果一致,塑性铰先后出现在下、上横梁两端的设计位置,侧向塑性极限承载能力是标准值的1.27倍,倾翻保护结构屈服后吸收了72.1%的翻车冲击能量,侧向承载与能量吸收匹配得较好;ZL80G的倾翻保护结构满足ISO3471侧向加载要求。 展开更多
关键词 专用机械工程 轮式装载机 塑性极限分析 数值模拟 倾翻保护结构 侧向加载
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挖掘机翻车保护装置的计算机仿真与试验研究 被引量:1
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作者 龚进 宋明龙 王北战 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期104-108,共5页
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 19932-200... 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。 展开更多
关键词 翻车保护装置 非线性有限元 保护结构 工程机械
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基于拓扑优化的重型矿用自卸车翻车保护结构设计 被引量:6
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作者 唐华平 曾理 +1 位作者 王胜泽 陈昊森 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期295-301,共7页
翻车保护结构(roll-over protective structure,ROPS)是安装在工程车辆驾驶室中的一套被动保护装置,能在翻车事故中为驾驶人员提供有效的保护。为解决ROPS承载能力、刚度、轻量化和侧向吸能效果之间的矛盾,将基于变密度法的拓扑优化技... 翻车保护结构(roll-over protective structure,ROPS)是安装在工程车辆驾驶室中的一套被动保护装置,能在翻车事故中为驾驶人员提供有效的保护。为解决ROPS承载能力、刚度、轻量化和侧向吸能效果之间的矛盾,将基于变密度法的拓扑优化技术引入重型矿用自卸车ROPS设计中,以解决ROPS在给定设计域内的材料最优分布问题,提高ROPS侧向吸能效果和垂向、纵向的刚度,减轻自重。首先,利用OptiStruct结构优化模块对ROPS进行拓扑优化设计,以多工况组合应变能最小为优化目标,按照国际标准规定的性能要求施加载荷和约束条件。基于拓扑优化结果,对ROPS进行详细设计。然后,利用显示动力分析软件LS-DYNA对ROPS的最终设计模型进行动态加载分析。最后对优化后ROPS的性能与原ROPS的性能进行对比分析。结果表明:拓扑优化设计后的ROPS在3个工况下都没有入侵DLV(deflection-limiting volume,挠曲极限量),满足国际标准中的承载能力要求;在侧向加载中最大能量吸收达到175kJ,满足国际标准中的侧向能量吸收要求;相较于原ROPS,拓扑优化设计后的ROPS达到侧向能量吸收要求所需的载荷从1 324.5kN减小到1 231kN,加载中心点的垂向位移减小21.3%,纵向位移减小34.4%,质量减小24.1%。研究结果为重型矿用自卸车ROPS的设计提供了新方法,对后续ROPS的设计与改进有一定的指导作用。 展开更多
关键词 翻车保护结构 有限元法 拓扑优化 安全性能
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农用车翻车保护结构非线性有限元分析 被引量:2
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作者 赵红伟 陈潇凯 林逸 《农机化研究》 北大核心 2008年第10期24-27,共4页
翻车和落物保护结构是翻车时使司机减少被挤伤可能性的安全装置。为此,针对其使用要求设计的农用车ROPS结构,在国家标准GB/T 17922-1999实验室静态试验方法基础上,分析了翻车保护结构的变形过程,在加载过程中出现了材料非线性和几何非线... 翻车和落物保护结构是翻车时使司机减少被挤伤可能性的安全装置。为此,针对其使用要求设计的农用车ROPS结构,在国家标准GB/T 17922-1999实验室静态试验方法基础上,分析了翻车保护结构的变形过程,在加载过程中出现了材料非线性和几何非线性,并进一步对翻车和落物保护结构进行了非线性有限元计算。模型试验与计算结果吻合,表明计算方法是可行的。 展开更多
关键词 农用车 翻车保护结构 非线性有限元 安全标准
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翻车保护结构安全性能动态试验的数值仿真 被引量:2
10
作者 曹海鹏 谈梅兰 武国玉 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第6期12-16,50,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 有限元方法 碰撞 动态试验 翻车保护结构 安全性能
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SY240型挖掘机驾驶室的ROPS性能仿真 被引量:2
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作者 陈健 喻江波 《矿山机械》 2018年第6期23-26,共4页
挖掘机出口需要对驾驶室的滚翻保护结构(ROPS)按相关法规进行试验认证,因认证周期长、成本高、难度大,有必要在设计阶段提前进行虚拟试验,以提高认证通过概率。按照国家标准GB/T19930.2—2014要求,运用软件Abaqus开发了SY240型挖掘机滚... 挖掘机出口需要对驾驶室的滚翻保护结构(ROPS)按相关法规进行试验认证,因认证周期长、成本高、难度大,有必要在设计阶段提前进行虚拟试验,以提高认证通过概率。按照国家标准GB/T19930.2—2014要求,运用软件Abaqus开发了SY240型挖掘机滚翻保护结构的有限元分析方法,并用试验结果进行了验证。 展开更多
关键词 挖掘机 滚翻保护结构 有限元分析
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A Survey on Working under Trees with an Agricultural Narrow Tractor in Italy
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作者 Leonardo Vita Davide Gattamelata +1 位作者 Daniele Puri Vincenzo Laurendi 《Journal of Agricultural Science and Technology(A)》 2021年第2期93-104,共12页
To protect the driver in case of a tractor overturn,narrow-track tractors,mainly used for working under trees or in vineyards,can be equipped with a foldable roll-over protective structure(FROPS)generally consisting o... To protect the driver in case of a tractor overturn,narrow-track tractors,mainly used for working under trees or in vineyards,can be equipped with a foldable roll-over protective structure(FROPS)generally consisting of a two-pillar front-mounted foldable rollbar.FROPSs have been mainly developed to offer greater mobility when working in low overhead clearance zones(CZs)and more storage options.However,many fatalities and serious injuries in Italy are due to overturn of narrow tractors with FROPS not in safety configuration.The reason lies on that lowering and raising a conventional FROPS is a time-consuming and strenuous process.After operators fold down FROPS to pass a low overhead CZ,some prefer to leave it in the folded or inoperative position,increasing the risk of a roll-over fatality.Italian Workers Compensation Authority(Inail)collects injury reports of workers covered by compulsory accident insurance.However,for agricultural sector Inail set up in 2008 a national observatory to add data and information on fatalities in agriculture covering workers,even those not Inail insured.From these data it appears that about 10 fatalities per year occur in Italy involving folded ROPS.The aim of the analysis in this article is to make a survey on the FROPS issue considering both what is required by Mother Regulation(Regulation(EU)167/2013)for new tractors and the achievable technical solutions to be applied on old tractors for reducing the misuse of FROPS. 展开更多
关键词 foldable roll-over protective structure(Frops) compact rops(Crops) finite element method(FEM) low profile tractor
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欧盟L类车翻滚防护结构强度试验方法解析
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作者 丁元虎 《质量与标准化》 2017年第1期53-56,共4页
L类车辆翻滚防护结构强度关系到乘员的安全。本文介绍了欧洲新框架法规发布的情况,并对翻滚防护结构强度试验从设备、方法、判定等方面展开了较为详细的阐述,结合国内标准进行了对比,望相关试验人员和标准编制人员参考。
关键词 L类翻滚防护结构 试验 标准
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矿山车辆驾驶室翻车保护结构安全要求与计算机仿真 被引量:1
14
作者 马守业 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2017年第2期120-123,共4页
无轨化矿山车辆在矿山运输过程中的作用越来越大,但由于驾驶室的保护结构直接危及驾驶人员的生命财产安全;针对矿山车辆驾驶室安全保护结构的安全性能要求,并以UQ-12地下自卸车为例,按照标准要求对其驾驶室进行了计算机仿真,验证了其安... 无轨化矿山车辆在矿山运输过程中的作用越来越大,但由于驾驶室的保护结构直接危及驾驶人员的生命财产安全;针对矿山车辆驾驶室安全保护结构的安全性能要求,并以UQ-12地下自卸车为例,按照标准要求对其驾驶室进行了计算机仿真,验证了其安全保护性能。 展开更多
关键词 煤矿运输 矿山车辆 驾驶室 rops结构 有限元分析
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