[发明专利]具有新型翻车保护结构的工程车辆驾驶室及动态设计方法

权利要求书

1.一种具有新型翻车保护结构的工程车辆驾驶室的动态设计方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按驾驶室外部几何尺寸、座椅标定点的位置及其变形限制量与驾驶室内部空间关系，根据经验和类比，初步设计翻车保护结构方案、各承载构件和辅助构件的截面形状、尺寸、接头形式、焊缝类型；

(2)进行翻车保护结构安全性能静态仿真：模型简化、单元选取、边界条件确定和仿真结果分析；安全性能静态仿真的工况依次为：侧向承载能力分析、侧向能量吸收能力分析、垂直承载能力分析和纵向承载能力分析；若翻车保护结构安全性能的静态仿真不合格，则更改翻车保护结构初始设计方案，包括：加大承载构件壁厚、增加主要承载构件的截面尺寸、加强接头局部结构，再次进行静态仿真，直至达到国际标准的要求；

(3)进行翻车保护结构静态试验：首先确定侧向、垂向和纵向载荷大小与加载位置，并在被测试翻车保护结构上做好标记；翻车保护结构安装在车架上，试验按侧向承载、侧向吸能、垂直承载和纵向承载的顺序进行；根据试验结果判断翻车保护结构的承载能力、能量吸收能力和抗变形能力；若翻车保护结构安全性能静态试验不合格，则根据试验结果更改翻车保护结构设计方案，修改仿真模型，直至满足要求；

(4)进行整车倾翻动态仿真：整车模型简化、单元选取、边界条件确定、仿真结果分析；若动态仿真翻车保护结构安全性能不合格，则更改其初始设计方案，包括：加大承载构件壁厚、增加主要承载构件的截面尺寸、加强接头局部结构；

(5)进行整车的动态试验：翻车保护结构制造、翻车保护结构安装到试验车体上、测试系统设计、试验台设计、各种传感器标定与安装、调试测试系统、开始试验、试验结果分析；若动态试验翻车保护结构安全性能不合格，则更改其设计和修改仿真模型，包括：加大承载构件壁厚、增加主要承载构件的截面尺寸、加强接头局部结构，再次进行动态试验，直至完成翻车保护结构主体承载结构定型设计；

(6)基于正交试验法进行结构优化设计：是以翻车保护结构吸收倾翻动能最大化为边界条件，以结构质量最轻为目标，对翻车保护结构进行优化设计。