320型推土机ROPS&FOPS有限元分析及试验研究

论文摘要

工程车辆的翻车和落物保护装置(ROPS&FOPS)是安装在工程车辆驾驶室外,用于翻车或遇落物时对司机提供适当保护的安全结构系统。随着国际上对工程车辆安全生产性能的提高,进入国际市场的工程车辆必须配备合格的安全保护装置。本文针对国内某企业生产的320型推土机的翻车和落物保护装置(ROPS&FOPS),用ANSYS有限元分析软件对其ROPS的最小侧向承载能力、最小能量吸收能力、垂直承载能力和纵向承载能力进行了有限元分析。对其FOPS结构进行了受落锤冲击时的有限元分析计算,获得了FOPS上加载中心的位移响应。除此之外,还按照国际标准对ROPS和FOPS进行了性能实验,对有限元分析结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元分析的正确性。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 本课题的意义
• 1.3 ROPS＆FOPS的国内外研究概况
• 1.3.1 ROPS＆FOPS 国际标准的制定过程
• 1.3.2 国内外有关ROPS＆FOPS 的试验和理论研究情况
• 1.4 本论文的研究方法和主要内容
• 第二章 弹塑性力学的基本理论
• 2.1 弹塑性力学的基本概念
• 2.2 弹性变形与塑性变形的特点
• 2.3 弹塑性力学中常用的简化力学模型
• 2.4 屈服条件与强化条件
• 2.4.1 两个常用的屈服条件
• 2.4.2 强化条件
• 2.5 本章小结
• 第三章 320 型推土机ROPS&FOPS有限元模型的建立
• 3.1 有限元概述
• 3.2 有限元分析计算的基本步骤
• 3.3 ROPS材料的非线性问题分析
• 3.4 320 型推土机ROPS&FOPS有限元模型的建立
• 3.4.1 几何模型的简化
• 3.4.2 单元类型的选择
• 3.4.3 材料选择
• 3.4.4 模型的建立
• 3.4.5 网格的划分
• 3.5 本章小结
• 第四章 320 型推土机ROPS&FOPS的有限元分析
• 4.1 320 型推土机ROPS的非线性有限元分析
• 4.1.1 国际标准对推土机ROPS的性能要求
• 4.1.2 约束与载荷
• 4.1.3 ROPS的最小侧向承载能力分析
• 4.1.4 ROPS的侧向最小能量吸收能力分析
• 4.1.5 ROPS的垂直承载能力分析
• 4.1.6 ROPS的纵向承载能力分析
• 4.1.7 320 型推土机ROPS有限元分析结论
• 4.2 320 型推土机FOPS的有限元分析
• 4.2.1 FOPS的抗击穿性能要求
• 4.2.2 FOPS受落锤冲击时激励力的确定方法
• 4.2.3 约束与载荷
• 4.2.4 最大位移时有限元分析结果
• 4.2.5 320 型推土机FOPS有限元分析结论
• 4.3 有限元分析结果对ROPS＆FOPS结构工艺改进建议
• 4.4 本章小结
• 第五章 320 型推土机ROPS&FOPS性能试验研究
• 5.1 ROPS&FOPS试验目的
• 5.2 ROPS&FOPS试验规则
• 5.2.1 ROPS试验规则
• 5.2.2 FOPS试验规则
• 5.3 试验的进程
• 5.4 试验系统的设备
• 5.5 ROPS性能试验
• 5.5.1 侧向加载试验
• 5.5.2 垂直加载试验
• 5.5.3 纵向加载试验
• 5.6 FOPS性能试验结果
• 5.7 ROPS&FOPS试验结论
• 5.8 计算结果与试验结果的对比
• 5.9 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本论文研究工作总结
• 6.2 下一步工作展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢