工程機(jī)械傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)(ROPS)輕量化是其安全設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢,對輕量化改制后某輪式裝載機(jī)ROPS進(jìn)行側(cè)向加載,通過貼應(yīng)變片方法對其時(shí)域變形進(jìn)行研究分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:ROPS橫梁與立柱各減薄5 mm后,改用Q345B材質(zhì)和加強(qiáng)焊縫連接可滿足ISO3471側(cè)向加載要求和能量吸收標(biāo)準(zhǔn)。側(cè)向加載力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),能量值為標(biāo)準(zhǔn)值的30%,能量值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)側(cè)向承載極限為標(biāo)準(zhǔn)值的1.4倍;橫梁(W)中心位置靠近加載區(qū)域先進(jìn)入塑性變形區(qū),兩側(cè)變形呈近似對稱分布;橫梁(L)出現(xiàn)塑性鉸呈近似S型變形;立柱(Z)靠近加載端位置先進(jìn)入塑性變形,中心以下部位不會(huì)發(fā)生塑性變形,剛度遠(yuǎn)比橫梁大。
【部分圖文】：

筋，強(qiáng)度和能量吸收值均能滿足測試標(biāo)準(zhǔn)。本文作者以某輪式裝載機(jī)防滾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)為研究對象，并對其進(jìn)行輕量化改制，采用貼應(yīng)變片方式對其側(cè)向加載變形過程進(jìn)行研究分析。1實(shí)驗(yàn)過程1.1ＲOPS輕量化改制文中選用某輪式裝載機(jī)的ＲOPS作為研究對象，并對其進(jìn)行輕量化改制，即使用Q345B代替原來的Q235，兩者力學(xué)性能對比如圖1所示。簡化頂部結(jié)構(gòu)并把ＲOPS立柱和橫梁壁厚減薄5mm，立柱底部采用4mm薄板相連，立柱與橫梁、立柱與底板焊縫連接處均采用加強(qiáng)筋加固，如圖2所示。圖1Q345與Q235性能曲線對比圖2某輪式裝載機(jī)輕量化改制后的ＲOPS外觀1.2ＲOPS側(cè)向加載時(shí)域變形測試圖3(a)為ＲOPS側(cè)向加載變形有限元計(jì)算結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇在加載過程中變形比較均勻區(qū)域即應(yīng)力線性變化較明顯區(qū)域貼應(yīng)變片，利用E/DAQ數(shù)據(jù)采集儀記錄時(shí)域應(yīng)變譜變化情況，分析ＲOPS變形規(guī)律。因?yàn)椋襉PS幾何形狀呈對稱分布，故文中重點(diǎn)考察ＲOPS頂部橫梁(W)、橫梁(L)、立柱(Z)的承載變形情況。分別取橫梁(W)、橫梁(L)和立柱(Z)上的五等分點(diǎn)位置粘貼應(yīng)變片，如圖3(b)所示，研究其側(cè)向承載變形情況。圖3應(yīng)變片粘貼過程·115·第9期賓仕博等:輕量化傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向加載與時(shí)域變形研究

捎眉憂堪寤蚣憂?筋，強(qiáng)度和能量吸收值均能滿足測試標(biāo)準(zhǔn)。本文作者以某輪式裝載機(jī)防滾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)為研究對象，并對其進(jìn)行輕量化改制，采用貼應(yīng)變片方式對其側(cè)向加載變形過程進(jìn)行研究分析。1實(shí)驗(yàn)過程1.1ＲOPS輕量化改制文中選用某輪式裝載機(jī)的ＲOPS作為研究對象，并對其進(jìn)行輕量化改制，即使用Q345B代替原來的Q235，兩者力學(xué)性能對比如圖1所示。簡化頂部結(jié)構(gòu)并把ＲOPS立柱和橫梁壁厚減薄5mm，立柱底部采用4mm薄板相連，立柱與橫梁、立柱與底板焊縫連接處均采用加強(qiáng)筋加固，如圖2所示。圖1Q345與Q235性能曲線對比圖2某輪式裝載機(jī)輕量化改制后的ＲOPS外觀1.2ＲOPS側(cè)向加載時(shí)域變形測試圖3(a)為ＲOPS側(cè)向加載變形有限元計(jì)算結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇在加載過程中變形比較均勻區(qū)域即應(yīng)力線性變化較明顯區(qū)域貼應(yīng)變片，利用E/DAQ數(shù)據(jù)采集儀記錄時(shí)域應(yīng)變譜變化情況，分析ＲOPS變形規(guī)律。因?yàn)椋襉PS幾何形狀呈對稱分布，故文中重點(diǎn)考察ＲOPS頂部橫梁(W)、橫梁(L)、立柱(Z)的承載變形情況。分別取橫梁(W)、橫梁(L)和立柱(Z)上的五等分點(diǎn)位置粘貼應(yīng)變片，如圖3(b)所示，研究其側(cè)向承載變形情況。圖3應(yīng)變片粘貼過程·115·第9期賓仕博等:輕量化傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向加載與時(shí)域變形研究

⒍云?進(jìn)行輕量化改制，采用貼應(yīng)變片方式對其側(cè)向加載變形過程進(jìn)行研究分析。1實(shí)驗(yàn)過程1.1ＲOPS輕量化改制文中選用某輪式裝載機(jī)的ＲOPS作為研究對象，并對其進(jìn)行輕量化改制，即使用Q345B代替原來的Q235，兩者力學(xué)性能對比如圖1所示。簡化頂部結(jié)構(gòu)并把ＲOPS立柱和橫梁壁厚減薄5mm，立柱底部采用4mm薄板相連，立柱與橫梁、立柱與底板焊縫連接處均采用加強(qiáng)筋加固，如圖2所示。圖1Q345與Q235性能曲線對比圖2某輪式裝載機(jī)輕量化改制后的ＲOPS外觀1.2ＲOPS側(cè)向加載時(shí)域變形測試圖3(a)為ＲOPS側(cè)向加載變形有限元計(jì)算結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇在加載過程中變形比較均勻區(qū)域即應(yīng)力線性變化較明顯區(qū)域貼應(yīng)變片，利用E/DAQ數(shù)據(jù)采集儀記錄時(shí)域應(yīng)變譜變化情況，分析ＲOPS變形規(guī)律。因?yàn)椋襉PS幾何形狀呈對稱分布，故文中重點(diǎn)考察ＲOPS頂部橫梁(W)、橫梁(L)、立柱(Z)的承載變形情況。分別取橫梁(W)、橫梁(L)和立柱(Z)上的五等分點(diǎn)位置粘貼應(yīng)變片，如圖3(b)所示，研究其側(cè)向承載變形情況。圖3應(yīng)變片粘貼過程·115·第9期賓仕博等:輕量化傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向加載與時(shí)域變形研究
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