工程车辆翻车时ROPS刚度、斜坡角度和安全带方式对人体损伤的影响

吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (06): 1583-1588.

工程车辆翻车时ROPS刚度、斜坡角度和安全带方式对人体损伤的影响

司俊德¹,王国强¹,魏秀玲^1,2,王继新¹

1.吉林大学机械科学与工程学院,长春 130022;2.空军航空大学航空机械系,长春 130022

收稿日期:2009-09-24 出版日期:2010-11-01 发布日期:2010-11-01
通讯作者: 王继新(1975-),男,副教授,博士.研究方向：机械现代设计方法及理论.E-mail:jxwang@jlu.edu.cn E-mail:jxwang@jlu.edu.cn
作者简介:司俊德(1982-),男,博士研究生.研究方向：工程车辆被动安全技术.E-mail:sijd08@mails.jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(50775095)；“863”国家高技术研究发展计划项目(2007AA04Z126)

Effect of Rops stiffness| shope angle and seatbelt restraint on operator injury in rollover of engineering vehicle

SI Jun-de¹,WANG Guo-qiang¹,WEI Xiu-ling^1,2,WANG Ji-xin¹

1.College of Mechanical Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China；2.Department of Aeronautic Mechanical Engineering,Aviation University of Air force,Changchun 130022,China

Received:2009-09-24 Online:2010-11-01 Published:2010-11-01

摘要/Abstract

摘要：

应用有限元与多刚体方法，针对某ZL50型装载机沿30°和45°斜坡翻车过程中司机动态响应进行仿真分析。以人体损伤为评价指标对比分析了不同的翻车保护结构（ROPS）刚度、斜坡角度以及安全带约束方式对司机损伤的影响。结果表明：在能够提供人体生存空间的前提下，ROPS刚度越小，人体受到的损伤越小；斜坡角度的变化影响人体损伤部位；4点式安全带能够有效降低人体头部损伤的几率；安全带形式对颈部损伤影响很小。

关键词: 专用机械工程, 工程车辆, 人体损伤, 翻车保护结构

Abstract:

The dynamic responses of the driver in a ZL50 loader during rollover process on 30° and 45° slopes were studied using the finite element analysis and the multirigidbody method. The effects of the stiffness of the rollover prevention structure(ROPS), the slope gradient, and the seatbelt restraint on driver injury were analyzed taking the human body injury risks as evaluation indexes. The results showed that on the premise of maintaining a necessary survival space for the driver, the human body injury alleviates with decrease of ROPS stiffness. The change of slope gradient leads to the various injury position of human body. The 4point seatbelt decreases effectively the head injury risk, but the type of seatbelt has little impact on neck injury.

Key words: specialuse machinery engineering, engineering vehicle, body injury, rollover protective structure(ROPS)

中图分类号:

TH243

司俊德, 王国强, 魏秀玲, 王继新. 工程车辆翻车时ROPS刚度、斜坡角度和安全带方式对人体损伤的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(06): 1583-1588.

SI Jun-De, WANG Guo-Jiang, WEI Xiu-Ling, WANG Ji-Xin. Effect of Rops stiffness| shope angle and seatbelt restraint on operator injury in rollover of engineering vehicle[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(06): 1583-1588.

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