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作者：马超;鹿鹏程;赵曰贺;张行;仇文宁;
单位：江苏建筑职业技术学院智能制造学院;同济大学汽车学院;
摘要：针对某型电动挖掘机的乘员防护，提出使用基于等效静态载荷法的拓扑优化方法设计落物保护装置(Falling Object Protective Structures, FOPS)。首先，使用基于位移等效原则的等效静态载荷法，将动态非线性碰撞过程简化为多工况条件下的静态非线性变形过程。随后，提出使用加权系数法，将动态非线性拓扑优化简化为多工况条件下的静态非线性拓扑优化，可显著提高拓扑优化的计算速率和收敛性。最后，基于拓扑优化结果设计FOPS,并按照GB/T 17771—2010进行仿真试验分析。结果表明，新设计的FOPS无须额外加强即可满足乘员落物保护要求，且FOPS的总质量减轻了49.8 kg,这对降低工程机械的采购和使用成本，以及满足节能减排具有积极意义。
关键词：拓扑优化;;等效静态载荷法;;电动挖掘机;;落物保护装置
基金资助：江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目(21KJB510038);; 江苏省新能源工程装备工程技术研究开发中心,徐州市科技项目(KC21040)资助~~
