电动挖掘机落物保护装置拓扑优化设计

针对某型电动挖掘机的乘员防护,提出使用基于等效静态载荷法的拓扑优化方法设计落物保护装置(Falling Object Protective Structures,FOPS)。首先,使用基于位移等效原则的等效静态载荷法,将动态非线性碰撞过程简化为多工况条件下的静态非线性变形过程。随后,提出使用加权系数法,将动态非线性拓扑优化简化为多工况条件下的静态非线性拓扑优化,可显著提高拓扑优化的计算速率和收敛性。最后,基于拓扑优化结果设计FOPS,并按照GB/T 17771—2010进行仿真试验分析。结果表明,新设计的FOPS无须额外加强即可满足乘员落物保护要求,且FOPS的总质量减轻了49.8 kg,这对降低工程机械的采购和使用成本,以及满足节能减排具有积极意义。

ISO关于工程车辆翻车和落物保护装置的概念与要求

基于最新国际标准 ISO3471:1994、ISO344 9:1992及 ISO316 4 :1992 ,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 ,为国内制定相关标准和 ROPS &

土方机械落物保护结构动态仿真及试验

简述了土方机械落物保护结构的特点及性能要求,建立了落物保护结构受瞬态冲击响应的有限元结构动力学方程并提出了求解算法。以某装载机落物保护结构为例,建立了落物保护结构的非线性有限元模型,讨论了有限元网格划分及载荷施加方法,分析了落物保护结构的主要设计参数对冲击点最大位移及落锤速度和加速度的影响,并给出了更合理的结构。在试验台上对该装载机落物保护结构进行了落物冲击试验,试验结果和仿真结果吻合较好。落物保护结构的动态仿真为结构的设计提供了依据。

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。

推土机翻车和落物保护结构侧向受力研究

简要介绍了ISO国际标准对推土机翻车和落物保护结构的评价指标,并分析在侧向载荷下,翻车和落物保护结构的变形过程,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。

土方机械落物保护结构非线性动态响应的研究

介绍了土方机械落物保护结构的特点及性能要求,采用动力学有限元法对某装载机落物保护结构受到瞬态冲击过程进行计算机仿真计算,研究了土方机械落物保护结构相对于挠曲极限的最大相对位移,并在此基础上将研究范围扩展到对落物保护结构受冲击过程中吸能特性的研究。

某自卸车落物保护结构的仿真分析

用ANSYS软件对某自卸车落物保护结构建立有限元模型,进行了冲击强度计算,得到了在落物冲击载荷作用下结构的应力和变形,并对比相应标准进行了安全性分析,仿真结果证明该自卸车驾驶室强度能够保护驾驶员的人身安全。

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 .

推土机翻车和落物保护结构有限元分析

推土机翻车和落物保护结构是用于翻车时使司机减少被挤伤可能性的安全装置。文中以TY320为例,在国际标准ISO 3471:1994实验室静态试验方法基础上,建立了数学计算模型,对翻车和落物保护结构进行了非线性有限元分析,模型试验及计算结果吻合,表明计算方法是可行的。

落物保护装置冲击中落锤的动态响应

建立了落锤冲击工程车辆落物保护装置时的动量平衡方程的数学模型,并绘制出了相应的曲线,找出了影响落锤变形的各个因素和控制变形的依据.建立了落锤在冲击过程中,任一瞬时变形长度和非变形长度的数学模型,为研究落锤的塑性变形提供了理论根据.

小型装载机落物保护装置受落物冲击的动态仿真研究

主要研究了装载机落物保护装置受到落物冲击发生塑性大变形的问题,建立了落物保护装置受瞬态冲击响应的有限元结构动力学方程。以某型号的装载机为例,建立了落物保护装置的非线性有限元模型并讨论了载荷的施加方法和网格的划分,分析了落物保护装置的主要设计参数对顶板中心点最大位移的影响,落物保护装置的动态仿真结果为结构的改进设计提供了依据。并在试验台上对该落物保护装置进行了落锤冲击试验,试验结果和仿真结果吻合得较好。

翻车和落物保护结构支柱的优化设计研究

简要介绍优化设计的方法, 通过翻车和落物保护结构支柱参数与能量吸收关系的研究,对支柱截面进行了优化设计,为合理地设计翻车和落物保护结构提供理论依据。

推土机翻车和落物保护结构侧向受力研究

简要介绍ISO国际标准对推土机翻车和落物保护结构的评价指标 ,并分析在侧向载荷下 ,翻车和落物保护结构的变形过程 ,进一步对翻车和落物保护结构进行了非线性有限元计算 ,模型试验及计算结果吻合 。

落物保护装置（FOPS）和翻车保护装置（ROPS）在厂内机动车辆上的应用及思考

厂内机动车辆作为我国机动车辆的一个重要组成部分，越来越受到重视，但厂内机动车辆操作人员的安全防护要求又与道路机动车辆、农机车辆的要求有较大区别。厂内机动车辆操作人员的安全保护装置可以最大限度地保护其操作人员的人身安全，发挥最佳的经济效益、安全效益。2007年5月21日22时25分，我市某建材企业一辆矿用洒水车，由于操作人员措施不当，整车从矿区作业专用通道越过阻挡土墙冲出，在与矿区平台边帮正面撞击后，坠落下15米高的悬崖，

装载机落物保护结构性能分析及试验验证

建立某型装载机落物保护结构的仿真分析模型,对其FOPS性能进行了仿真分析及预测,并与认证试验结果进行了对比。对比结果表明,仿真分析得到的结果数据与实验数据吻合度较高,仿真分析精度较高,本次分析结果可为其他防落物结构的设计提供一定的参考。

码头牵引车翻车和落物保护结构有限元分析及试验研究

码头牵引车的工作环境复杂使其安全性要求很高,依据国际有关标准要求,利用有限元软件Ansys Workbench对码头牵引车驾驶室的翻车保护装置(ROPS)和落物保护装置(FOPS)进行了仿真分析,并对样机进行了试验研究。将有限元分析结果与试验结果进行了对比,表明设计的ROPS和FOPS结构是合理的。在确保驾驶室安全性能的同时,极大的减少了试验费用与设计开发周期,为今后该类产品的设计与安全校核提供了重要参考。

装载机翻车和落物保护装置的有限元分析

建立了ZL50G 装载机翻车和落物保护装置ROPS&FOPS的有限元模型。经过有限元计算，ROPS的最小侧向、垂直和纵向承载能力及最小侧向能量吸收能力均满足最新国际标准的规定；FOPS在规定的冲击载荷作用下顶板发生了塑性变形，但未穿透或侵入挠曲极限范围。

工程车辆FOPS冲击试验中落锤塑性变形研究

为了对工程车辆的落物保护装置(FOPS)进行可靠性试验提供理论依据,采用冲击动力学的塑性波两侧的动量平衡理论对工程车辆FOPS受冲击时落锤的动态响应进行了研究,建立了锤头变形的基本方程,绘制了方程相应曲线;建立了锤头在冲击过程中任一瞬时变形长度和非变形长度的数学模型,找到了工程应变和冲击速度之间的曲线对于塑性大变形的突变点及影响落锤变形的各个因素和控制变形的依据。为减小落锤的蘑菇形尺寸,降低锤头的材料成本,多次重复使用落锤,进行合理的落锤结构设计指明了方向。

煤矿井下车辆驾乘舱安全保护结构试验及设计方法

煤矿井下无轨胶轮车行驶工况恶劣,对驾乘舱体安全性能具有较高的要求,但目前安全试验方法与标准体系并不完善。因此分析了地面工程车辆驾乘舱体安全保护结构相关技术标准现状,阐述了安全保护结构试验设备和方法;在此基础上,提出了煤矿井下车辆驾乘舱体结构抗挤压强度的试验方法,同时对设计过程中安全保护性能方面需考虑的问题进行了讨论分析,为煤矿井下车辆驾乘舱的设计与试验提供参考。