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工程车辆倾翻安全性动态仿真及试验研究

于向军  
【摘要】: 论文结合国家“863”项目“工程车辆安全性数字化试验平台”和国家自然科学基金项目“非公路车辆倾翻安全技术研究”项目,对工程车辆倾翻动态过程进行了计算机仿真和试验研究,提出了倾翻保护结构的动态设计方法和新型倾翻保护结构设计方案。初步实现了工程车辆倾翻安全性的动态预测。 论文综述了工程车辆倾翻安全性和保护结构的国内外研究现状。建立了装载机动态倾翻整车模型,基于几何非线性、材料非线性和接触碰撞理论,采用显式动态有限元法,进行车辆倾翻的动态仿真,分析了刚性坡面和柔性坡面车辆倾翻过程中其保护结构的动态响应。制作了装载机物理样机模型并进行了两种坡面倾翻试验,试验结果验证了基于整车的显示动态仿真方法的正确。并以某装载机为例,对不同倾角刚性坡面车体倾翻工况进行了计算机仿真,讨论了坡面倾角和摩擦系数对车辆倾翻过程中保护结构动态响应的影响规律,根据工程车辆多个倾翻工况的保护结构响应分析,获得了ROPS动态响应的若干规律在动态仿真基础上提出了倾翻保护结构的动态设计步骤,为保护结构的动态设计提供了依据。提出了新型诱导缓冲吸能倾翻保护结构,基于正交试验方法对其进行了优化设计。 本文对工程车辆倾翻动态仿真、动态倾翻试验测试及其动态设计方法的研究结论,为工程车辆倾翻保护结构动态试验标准的制定提供了依据,提升了工程车辆安全性设计水平。


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