张 宝，谢 谦，刘 宁

矿用自卸车主要用于大型露天矿或大型土石方工程中从开采场到装卸场之间的短途运输。由于开采场的道路多为临时铺设的碎石路，道路条件和施工条件恶劣，这些都对驾驶室的结构提出了较高的要求。一方面，当自卸车发生翻滚事故时，为保障司机的生命安全，驾驶室必须具备翻车保护结构（ROPS）。另一方面，在车辆运行过程中遇到落物也有可能对司机造成伤害，所以驾驶室还应装有落物保护结构（FOPS）。

在国际标准中对矿用自卸车驾驶室ROPS&FOPS的实验室试验和操作等都有具体规定，即要求将驾驶室ROPS&FOPS置于试验台上进行试验验证，且必须经过多次设计-试验-修改-再试验的循环过程才能达到规定的要求，设计试验周期很长且需要很大投入[1-2]。为了提高设计效率和降低成本，本文按照最新国际标准，运用ANSYS Workbench有限元软件，对重载矿用自卸车驾驶室ROPS&FOPS进行有限元分析，并对驾驶室的安全性进行评估。

1 国际标准中的相关定义及规定

1.1 ROPS&FOPS

ISO3471中指出：ROPS(Roll Over Protective Structures)的作用是如果车辆翻车时，使系安全带坐着的司机减少被挤伤的可能性,它包括:各种辅助支架、支撑、安装件、支座、螺栓、销钉、悬挂或弹性吸振器，这些结构件用来将保护系统固定在车辆的车架上，结构件不包括与车架形成一体的安全装置[3]。

ISO3449中指出：FOPS(Falling Object Protective Structures)是在车辆上安装的一组结构件，其作用是在遇到物体 (例如树木、岩石、小混凝土块、手工工具等)坠落时，能为司机提供适当保护[4]。

一般来说，ROPS和FOPS是一个整体的钢结构系统,合称为ROPS&FOPS。……