發(fā)布時間：2020-10-30 18:28

　　 擁有噪聲小、操作簡便、工作效率高等優(yōu)點的坐騎式割草機逐漸成為城市建設(shè)不可或缺的綠化設(shè)備。但由于坐騎式割草機的工作環(huán)境比較復雜,經(jīng)常在低洼、斜坡等環(huán)境進行作業(yè),加之工作人員的操作水平參差不齊,使得坐騎式割草機的滾翻事故時有發(fā)生。為了保護駕駛員的生命財產(chǎn)安全,最有效的方法是在坐騎式割草機上安裝滾翻保護結(jié)構(gòu)(Roll-over Protective Structures),簡稱為ROPS。本文將以雙柱坐騎式割草機ROPS為研究對象,對其在仿真及試驗中的安全性能展開深入研究。本文介紹了雙柱坐騎式割草機ROPS安全試驗行業(yè)標準的發(fā)展過程,并對現(xiàn)行標準LY/T 2728-2016中的主要部分進行了探究,解讀了標準中關(guān)于撓曲極限量(Deformation Limiting Volume,簡稱DLV)、加載順序、加載位置、結(jié)果認定準則等方面的細節(jié)。分析標準中安全試驗的試驗程序,設(shè)計出了適合本文研究所進行的ROPS安全試驗的載荷分配器。對有限元法的基本理論和彈塑性有限元分析過程進行了概述。根據(jù)二維圖紙繪制了雙柱坐騎式割草機ROPS的三維模型。使用HyperMesh軟件對ROPS三維模型進行必要簡化,根據(jù)有限元仿真模型建立的基本準則,進行網(wǎng)格劃分和材料賦值,同時按照實際試驗中ROPS的受力情況對仿真模型進行載荷分配。將創(chuàng)建的仿真模型導入到ANSYS軟件中,對仿真模型進行非線性有限元的計算,繪制仿真模型加載的載荷-位移曲線。對非線性有限元計算結(jié)果進行探究,綜合分析ROPS仿真模型的縱向加載、側(cè)向加載以及垂直加載的應(yīng)力和位移,對結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中,局部的塑性變形問題進行深入分析。根據(jù)標準搭建ROPS安全試驗臺,并對試驗所使用的測試設(shè)備和儀器進行合理安裝。采用LY/T 2728-2016中的試驗方法,按照縱向加載、側(cè)向加載、垂直加載的次序?qū)OPS進行安全試驗,采集試驗數(shù)據(jù),繪制ROPS加載試驗的載荷-位移曲線,試驗過程中DLV未被侵入或脫離ROPS保護,且試驗過程中的加載力均未出現(xiàn)下降趨勢,因此無需進行吸能性過載試驗。對比雙柱坐騎式割草機ROPS仿真模型非線性有限元仿真和安全試驗的結(jié)果,兩者變形大小及變形位置較為相近且載荷-位移曲線趨勢大致相同,綜合論證了仿真模型的有效性,證明了本文的仿真分析方法可行,可以用于其他類似結(jié)構(gòu)的研究。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：S224.1
【部分圖文】：

圖1.1雙柱

吉林大學碩士學位論文2來，坐騎式割草機屬于非路面車輛，其作業(yè)環(huán)境較為復雜，常常應(yīng)用于斜坡、洼地等復雜的工作環(huán)境，加上作業(yè)時整車穩(wěn)定性下降等因素，致使翻車事故的出現(xiàn)也較為頻繁。由于割草機的駕駛艙完全暴露在外環(huán)境中，一旦出現(xiàn)傾翻事故，經(jīng)常會形成嚴重的人身傷害[3,4]。安全事故是難以避免的，為了減少因事故而引起的生命財產(chǎn)損失，對駕駛員進行被動保護以盡可能地保障生命安全，在坐騎式割草機的駕駛員工作位置加裝滾翻保護結(jié)構(gòu)（Roll-overProtectiveStructures），簡稱為ROPS[5-7]。圖1.2典型的坐騎式割草機滾翻事故雙柱坐騎式割草機隸屬于林業(yè)機械，國內(nèi)對于坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)的安全試驗一直沒有統(tǒng)一性的行業(yè)標準，2016年末我國等同采用國際標準ISO21299（2009），制定了針對坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)安全試驗的新標準《坐騎式草地養(yǎng)護設(shè)備滾翻保護結(jié)構(gòu)（ROPS）試驗程序和認定準則》（LY/T2728-2016）。近年來，隨著我國城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷推進，逐步進行的城市綠化建設(shè)增加了對割草機的需求，我國的坐騎式割草機相關(guān)產(chǎn)業(yè)也得到了一定的發(fā)展[8,9]。國內(nèi)外市場對坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)安全性能的要求越來越高，配備性能合格的滾翻保護結(jié)構(gòu)是坐騎式割草機進入國際市場的必備條件之一，對坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)開展安全性的研究工作是大勢所趨。[10-12]。本文針對雙柱坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)，以力學有限元法為仿真的理論基礎(chǔ)，并嚴格按照LY/T2728-2016標準進行安全試驗，進而對雙柱坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)開展有限元仿真分析和試驗研究，同時為以后坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)相關(guān)安全

吉林大學碩士學位論文10容身空間從而造成傷害，為了模擬駕駛員在工作中的容身空間位置，提出了撓曲極限量（DLV）的概念，DLV位置是否被侵入是坐騎式割草機滾翻保護結(jié)構(gòu)安全試驗結(jié)果評定的第一準則。a）DLV在垂直和最后端位置的側(cè)視圖b）DLV在垂直和最前端位置的側(cè)視圖c）DLV在最左側(cè)位置時的前視圖d）DLV在最右側(cè)位置時的前視圖圖2.1撓曲極限量（DLV）尺寸
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本文編號：2862842