本文综述了工程车辆翻车保护结构的研究现状,概括了该研究领域主要的研究手段、分析方法、发展方向以及研究中存在的不足。依据国际标准介绍了其性能要求和试验方法。阐述了计算机仿真的基础理论和数值模拟方法。利用非线性有限元分析软件对某型号挖掘机驾驶室进行了准静态加载模拟仿真分析及模态分析。通过对比试验数据与仿真结果,验证了计算机仿真的准确性。在此基础上,对现有的产品结构作出了优化,在满足性能要求的条件下,为实现轻量化目标,同时也为企业后续新产品的设计开发提供理论依据。液压挖掘机安全驾驶室的翻车过程是一个包含几何非线性与材料非线性问题的过程,该过程会经历弹性、弹塑性和塑性三个阶段,属于非线性大变形的问题。按照目前的国际标准要求,通常主要采用实验室静态加载方法进行模拟。本文在用计算机模拟仿真时,采用了忽略惯性力作用的准静态非线性分析方法。为了能够较准确的反映驾驶室连接部位的屈服状态,采用了壳单元与实体单元相结合的建模方法；对于解决准静态加载速度慢,求解时间过长,对计算机性能要求过高的问题,本文结合低速大变形非线性的的动力学方程,阐述了该问题的两种解决算法,隐式迭代算法和显式积分算法。对比两种算法的优缺点并结合硬件条件,本文采用了后一种算法。借助于有限元软件HyperWorks对安全驾驶室模型进行了准静态压溃模拟,得到了模型在各工况下的载荷-位移曲线。为了避免驾驶室与外在激励产生共振现象,文中对驾驶室模态也进行了分析,给出了前十二阶的振型图。本文针对所研究的驾驶室进行了实验室静态加载试验研究,获得了加载中心点在各工况下的载荷-位移曲线及其驾驶室的失效模式,通过对比分析仿真结果与试验结果,给出了产生误差的原因。同时也验证了仿真的可行性,在原有模型的基础上,通过更改壁厚对原始结构进行了优化。