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第1章 工程机械覆盖件 1

1.1覆盖件在工程机械上的位置 1

1.2工程机械覆盖件的成型特点 2

1.2.1工程机械覆盖件质量要求 3

1.2.2工程机械覆盖件的结构特点 3

1.2.3工程机械覆盖件成型特点 4

1.3覆盖件与结构件的材料及性能 9

1.3.1工程机械覆盖件和结构件常用钢材 10

1.3.2金属板材性能及试验方法 16

1.3.3金属板材性能参数与成型性的关系 22

1.3.4覆盖件用玻璃钢 24

1.3.5工程机械用涂料和胶粘剂 27

第2章 工程机械驾驶室总体布置设计 33

2.1工程机械驾驶室的类型 33

2.2工程机械驾驶室总体布置设计 36

2.2.1驾驶室内部布置设计 36

2.2.2操纵装置的布置 38

2.2.3人体模板的应用 46

2.2.4工程机械驾驶室司机操纵及总体布置设计的相关标准 46

2.3操纵器的设计 47

2.3.1操纵器设计的一般原则 47

2.3.2操纵器的形状和式样 48

2.3.3操纵器的大小 48

2.4仪表板的布置 50

第3章 工程机械驾驶室设计中的人机工程学应用 53

3.1人体尺寸及人体数据应用 53

3.1.1人体尺寸 53

3.1.2人体数据的应用 58

3.2设计用人体模板和模型 61

3.3视野特性 63

3.3.1视野和色觉视野 63

3.3.2视色觉和颜色恒常数 64

3.3.3视错觉 65

3.3.4视觉特征 65

3.4作业环境 66

3.4.1热环境 66

3.4.2噪声环境 67

3.4.3振动环境 70

第4章 工程机械驾驶室造型设计 75

4.1工程机械驾驶室造型设计的内涵 75

4.2驾驶室造型设计的程序和方法 76

4.2.1造型设计的程序 76

4.2.2造型设计的方法 77

4.2.3工程机械驾驶室造型设计要点 80

4.3驾驶室造型设计内容与形式的关系 83

4.4工程机械驾驶室造型设计及形式美原理 84

4.4.1形态的种类 84

4.4.2基本造型元素及运用 84

4.4.3形象设计 86

4.4.4肌理 88

4.4.5形式美原理 89

4.5驾驶室装饰件造型设计 91

4.6驾驶室外形及室内造型效果图绘制 94

4.6.1透视投影的基本知识 94

4.6.2透视投影图的绘制 96

4.7驾驶室的涂装工艺和色彩设计 98

第5章 工程机械普通驾驶室结构设计 104

5.1驾驶室骨架设计 104

5.1.1骨架杆件的配置 105

5.1.2杆件截面形状与刚度的关系 105

5.1.3骨架结构中的应力集中 107

5.1.4骨架杆件的内力分析 108

5.2驾驶室板壳零件设计 108

5.3车门设计 110

5.3.1旋转式车门的构造 111

5.3.2车门附件 115

5.3.3车门的布置 118

5.4白驾驶室的焊接装配工艺 119

5.5工程机械普通驾驶室设计中的有限元分析 120

5.5.1利用有限元法对普通驾驶室进行结构分析的基本原理 120

5.5.2矿用卡车驾驶室有限元分析实例 122

第6章 工程机械驾驶室舒适性设计 129

6.1驾驶室的降噪与减振 129

6.1.1驾驶室内噪声与控制 130

6.1.2驾驶室的弹性振动与隔振 133

6.2驾驶座椅的选用 145

6.3驾驶室的通风与温度调节 147

6.3.1驾驶室的通风 149

6.3.2驾驶室采暖与制冷 151

6.3.3驾驶室的隔热与密封 155

6.4驾驶室内饰与舒适性 157

第7章 工程机械驾驶室安全保护结构设计 159

7.1设置驾驶室安全保护结构的意义 160

7.2驾驶室安全保护结构的国内外研究概况 161

7.2.1ROPS和FOPS的国际标准制定过程 161

7.2.2ROPS和FOPS试验与理论研究概况 163

7.2.3当前安全保护结构研究存在的问题 164

7.3ROPS和FOPS的结构类型 165

7.4安全保护结构的挠曲极限量（DLV）和座椅标定点（SIP） 167

7.5安全驾驶室设计方法 169

7.5.1安全骨架设计与计算特点 170

7.5.2安全驾驶室ROPS设计的基本原则和塑性设计 171

7.5.3ROPS用钢 177

7.5.4安全驾驶室ROPS结构与性能要求 178

7.5.5ROPS非线性有限元分析方法 182

7.5.6安全驾驶室ROPS设计实例与性能仿真 193

7.6外置式ROPS设计 210

7.6.1外置式（独立式）ROPS结构的设计基本要求 210

7.6.2外置式ROPS设计方法 211

7.6.3外置式ROPS设计实例 213

7.6.4外置式ROPS有限元分析实例 215

7.7基于能量吸收控制的翻车保护结构（ROPS）设计方法 218

7.7.1翻车保护结构的能量吸收控制设计方法 218

7.7.2能量吸收控制设计的数值模拟 225

7.7.3ROPS能量吸收控制设计法的设计步骤 231

7.8安全驾驶室落物保护结构（FOPS）设计 232

7.8.1安全驾驶室FOPS的结构特点和性能要求 232

7.8.2装载机安全驾驶室的FOPS设计 233

7.8.3安全驾驶室FOPS的性能计算机仿真 234

7.9外置式落物保护结构（FOPS）设计 244

7.9.1与ROPS一体的外置式FOPS结构的特点与设计 244

7.9.2外置式与ROPS一体的FOPS计算机仿真实例 245

第8章 液压挖掘机驾驶室安全结构设计 250

8.1液压挖掘机司机防护装置的性能要求 250

8.2液压挖掘机驾驶室独立落物防护装置设计 252

8.3液压挖掘机驾驶室防护装置性能仿真实例 256

8.3.1大型液压挖掘机顶防护装置（FOPS）性能仿真 256

8.3.2大型液压挖掘机前防护装置性能仿真 260

8.3.3结果讨论 263

8.3.4小型挖掘机防落物及防倾翻结构性能仿真 263

第9章 工程机械驾驶室安全保护结构试验 269

9.1整机现场试验 269

9.2ROPS的实验室试验 272

9.2.1翻车保护结构的实验室试验方法 272

9.2.2ROPS和机架在试验台上的安装 273

9.2.3试验温度和材料 275

9.2.4挠曲极限量（DLV）的应用 276

9.2.5翻车保护结构（ROPS）试验加载程序 276

9.2.6翻车保护结构（ROPS）实验室试验评价 279

9.3翻车保护结构（ROPS）试验的变形模式与失效机理 281

9.3.1翻车保护结构（ROPS）性能试验的总体规律 281

9.3.2侧向加载试验变形模式与失效机理 282

9.3.3垂直加载试验变形模式与失效机理 290

9.3.4纵向加载试验变形模式与失效机理 291

9.4落物保护结构（FOPS）实验室试验 295

9.4.1落物保护结构的实验室试验方法 295

9.4.2落物保护结构（FOPS）变形模式和失效形式 299

第10章 国外货车驾驶室设计技术现状及实验室试验方法简介 303

10.1国外货车驾驶室设计技术现状及发展趋势 303

10.2国外货车驾驶室实验室试验方法简介 306

参考文献 308