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安全保护大型工程车辆ROPS/FOPS试验系统设计与

收藏本文 2024-04-01 点赞:19564 浏览:84402 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着目前大规模基础设施建设和城乡化建设的拉动,工程车辆的利用比例与日俱增。工程车辆在利用历程中,由于场地条件恶劣或操作人员操作不当而引起倾翻、撞击等事故,驾驶室因受到振动或冲击产生变形,以而会危及到操作人员的人身安全。为了提升工程车辆的安全性,有效地保证操作人员的人身安全,其生产厂家一般是对驾驶室增设安全保护结构(ROPS/FOPS)。安全保护结构应有一定的能量吸收能力,并且具有相当大的抵抗变形能力,以保证工程车辆发生事故时驾驶室不会产生变形或变形不会危及到司机的人身安全,避开或降低司机被挤伤的程度。然而工程车辆司机安全保护结构的性能能否满足强度和刚度的要求,需要用相关检测试验来确定。近年来,由于工程机械与车辆的大型化进展,而目前的检测系统无法满足一些大型工程车辆新机型的检测要求,严重阻碍了国内大型工程车辆适应市场需求和国际化进程的要求。由此,针对大型工程车辆ROPS/FOPS试验系统的设计及探讨是非常必要的。本论文通过查阅工程车辆司机安全保护结构的相关资料,论述了工程车辆ROPS/FOPS试验系统的探讨近况及大型工程车辆ROPS/FOPS试验探讨的必要性;针对对国内现有的试验台的构造进行浅析与探讨,并结合课题要求,完成了大型工程车辆ROPS/FOPS试验系统的设计案例和试验策略的制定。根据试验系统的技术要求,浅析了试验系统应具备的功能,制定出试验系统的加载试验台的总体案例。依据加载试验台的工况浅析,利用许用应力设计法,对试验台主体结构进行论述设计计算,再通过有限元软件ANSYS对所设计的加载试验台主体结构进行强度、刚度的有限元计算与浅析,与论述设计计算数值作比对,以保证加载试验台的自身结构能够满足利用安全性能要求。最后,依据大型工程车辆司机安全保护结构的性能要求和试验项目内容,提出了测控系统的设计案例和功能要求,并制定了检测试验策略。本论文的探讨成果为大型工程车辆ROPS/FOPS试验系统的研制提供了论述依据,具有一定的借鉴作用。关键词:大型工程车辆论文安全保护结构论文试验系统论文有限元论文试验策略论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-10

    第一章 绪论10-16

    1.1 课题探讨的背景10-11

    1.2 工程车辆 ROPS/FOPS 试验系统的探讨近况11-13

    1.2.1 国外的探讨近况11-12

    1.2.2 国内的探讨近况12-13

    1.3 大型工程车辆 ROPS/FOPS 试验探讨的必要性13

    1.4 课题探讨的内容与策略13-14

    1.4.1 课题探讨的内容13

    1.4.2 课题探讨的策略13-14

    1.5 课题探讨的作用及运用前景14-16

    第二章 ROPS/FOPS 试验系统的设计要求和案例确定16-26

    2.1 司机安全保护结构的定义及性能要求16-19

    2.1.1 司机安全保护结构的定义和功能16

    2.1.2 挠曲极限量(DLV)的规定16-17

    2.1.3 国际标准对司机安全保护结构的性能要求17-19

    2.2 大型工程车辆 ROPS/FOPS 试验系统的组成和工作原理19-20

    2.3 大型工程车辆 ROPS/FOPS 试验系统的主要检测对象20-21

    2.4 加载试验台主体结构设计案例的确定21-23

    2.4.1 垂直单油缸加载案例21-22

    2.4.2 垂直双油缸加载案例22-23

    2.4.3 主体结构案例的选择23

    2.5 测控系统的总体设计案例23-24

    2.6 本章小结24-26

    第三章 加载试验台主体结构的设计26-42

    3.1 加载试验台主体结构的设计原则26-33

    3.1.1 加载试验台主体结构的设计要求26

    3.1.2 载荷计算原则26

    3.1.3 设计策略26-28

    3.1.4 计算原理28

    3.1.5 计算策略28-33

    3.2 检测系统加载试验台的工况浅析和载荷确定33-34

    3.2.1 工况浅析33-34

    3.2.2 载荷的确定34

    3.3 检测系统加载试验台主体结构件的设计计算34-41

    3.3.1 加载主梁的计算34-36

    3.3.2 固定梁的计算36-38

    3.3.3 支撑立柱的计算38-39

    3.3.4 水平加载支架的计算39-41

    3.4 本章小结41-42

    第四章 加载试验台主体结构有限元浅析42-54

    4.1 有限元法的介绍42

    4.2 有限元法的浅析与求解步骤42-43

    4.3 有限元法的基本论述与求解策略43-46

    4.4 加载试验台主体结构的有限元浅析与求解46-52

    4.4.1 建立实体模型46-47

    4.4.2 有限元前处理47-49

    4.4.3 设置边界条件49

    4.4.4 施加载荷49-50

    4.4.5 有限元浅析求解50

    4.4.6 浅析结果50-52

    4.5 结论52

    4.6 本章小结52-54

    第五章 试验策略的探讨54-62

    5.1 测控系统的总体设计54-57

    5.1.1 测控系统的组成54

    5.1.2 测控系统的特点54

    5.1.3 测控系统模块化设计54-57

    5.2 试验策略的制定57-61

    5.2.1 加载试验的要求57-58

    5.2.2 受测试件的固定58-59

    5.2.3 试验加载策略59-61

    5.3 本章小结61-62

    第六章 结论与展望62-64

    6.1 工作总结62-63

    6.2 探讨展望63-64

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