Present form of ROPS evaluation can be extremely expensive as establishing the force and energy criteria can involve large loads which may therefore require the use of a specialized testing facility。 In addition to this, the nature of the testing procedure is destructive which means that the ROPS will incur irrecoverable permanent deformation。 Consequently, failure of a ROPS to meet the requirements of the standard will mean that another improved prototype will have to be fabricated and re-tested。 This process can go on and on will be both time consuming and extremely expensive and will usually be avoided by most fabricators through providing additional strength and stiffness to the ROPS。 The addition of increased stiffness to the ROPS to avoid premature failure may not be the most desirable solution for the operator’s chances of survival, as a ROPS is an energy absorption device that requires a balance between strength and stiffness to be maintained。 Safety may be compromised by the ROPS manufacturers who avoid the expenses associated with repetitive experimental testing (to get it right)。 This is discussed in section 1, second paragraph, pages 1 -2。

FE element techniques, on the other hand, enable repetitive analyses (with change of parameters) to obtain the best design of the ROPS, without extra cost。

摘要：翻滚保护结构（ROPS）是安装在重型车辆上从而在偶然的滑跑过程中保护操作者的安 全装置。目前，ROPS 设计标准需要对于小公司昂贵、耗时且不合适的全规模破坏性试验。 更经济的分析方法需要理解上屈服后行为和 ROPS 的能量吸收能力。考虑到这一点，本文通 过使用实验和分析技术来生成实现分析设计指导发展和安全性增强的研究信息以探讨推土 机 ROPS。

关键字：翻滚保护结构，影响，能量吸收，安全性

引入： 在农村、采矿和建筑行业使用的重型车辆易翻车因为它们重力中心高并且常在倾 斜和不均匀地形操作。带有两个或四个标杆的钢制抗弯框架通常连接到这些车辆 机舱上方以在翻车时提供保护。这种安全装置被称为滚翻保护结构（ROPS），它 的作用是吸收一些动能翻转的能量，同时为操作者维持一个生存区。ROPS 的设 计和分析是复杂的，需要足够的灵活性以吸收能源和足够的刚度来保持操作者生 存区的双重标准。文献综述

用在目前的澳大利亚标准的土方机械保护结构 AS2294-1997 的评估技术经过简 化，涉及 ROPS 的遭受沿其横向、纵向和纵轴静载荷的全面破坏性试验。该标准 是基于绩效，具有一定的从与机器类型和工作质量相关的经验公式得出力量和能 量吸收的标准。偏转限制也被采用来实现一个称为动态限制体积的维持车辆驾驶 员的生存空间（DLV）。这些简化条款提供旨在大幅度提高操作者在偶然的翻转过 程中生存机会的设计指导。这种形式的认证消耗时间且极其昂贵，因为建立力量 和能量的标准可能涉及可能需要用到专门的测试机构的大的负荷。此外，测试过 程的性质是破坏性的，这意味着 ROPS 将产生不可恢复的永久变形。因此，发生 故障不能满足标准的要求的 ROPS，将意味着另一改进的原型必须被制作并重新 测试。这个过程可以被多数制造者通过向 ROPS 提供额外的强度和刚度来避免。 为避免过早失效而额外加入 ROPS 的刚度可能不是提高操作者生存机会的最理想 的解决方案，由于 ROPS 是一种需要在强度和刚度之间维持平衡的能量吸收装置。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

安全可能受到避免重复实验测试相关费用的 ROPS 制造商损害。 初步研究已经表明对使用分析技术来建立 ROPS 的非线性响应模型的承诺。这些 分析方法已经非常简化并且主要涉及使用弹塑性梁单元来模拟经受静态横向负 荷 ROPS 的行为。近年来，大量在可以精确地模拟和预测特别是在屈服后区域的 非线性响应结构的有限元技术（FE）的计算能力和先进的元素类型实现两方面的 进步已经实现。使用分析和实验技术研究 ROPS 行为的人包括 Clark 等人（2006 和 2005），Kim 和 Reid（2001），Tomsa 等人（1997），Swan（1988）和 Huckler 等（1985）。 一个全面的研究项目正在昆士兰大学进行，目的是建立对（i）ROPS 的设计和评 估（ii）调查对提高 ROPS 性能的方法参数的影响的使用分析方法的可行性。少 量的实验测试是需要的，无论是捕获物理行为还是使用结果来验证可能随后在进 一步的调查中使用的有限元模型。因为 ROPS 全面测试难以进行，从而基于相似 建模的原则和白金汉π定理而设计的½比例模型被用于发展原型和模型之间的关 系。三种不同类型的 ROPS 在项目中进行了审议。这个论文通过对 K275 型号推土 机的一个半规模 ROPS 模型测试实验处理 ROPS 模型，广泛的计算机模拟首先对半 规模应用，然后对全规模 FE ROPS 模型应用。有限元分析是通过对 1/2 规模模型 的结果进行比较来验证，然后通过相似核查扩展到全面 ROPS 模型。这个项目的