挖掘机是用来挖土和矿石等的一种工程机械,在工程施工中有着极其广泛的应用。但是在挖掘机施工过程中,会发生翻倾和落物等事故,严重威胁驾驶员的生命健康和安全,同时,由于挖掘机也会产生极大的噪声,对驾驶员以及周围的环境都造成了很大的影响,形成了噪声污染。这就要求挖掘机不仅具有较好的安全性能,同时也要对噪声有所控制。本文对挖掘机的防倾翻结构(ROPS)和防落物结构(FOPS)进行了力学分析,提出用非线性有限元方法对ROPS和FOPS的性能进行计算机仿真。在考虑到仿真的耗时和精度等因素后,简化了实物结构、选取了合适的材料模型,首次建立基于梁单元的ROPS和FOPS有限元模型,通过对梁单元模型的仿真,得到了模型的位移应力云图,从而判断驾驶室是否满足安全性能要求。同时,本文对挖掘机驾驶室的振动噪声也进行研究。驾驶室的噪声分为车身噪声和车内噪声,本文对驾驶室的车身和车内噪声产生的机理和控制的方法进行了阐述,主要包括防止驾驶室的结构共振、隔振、隔声、吸声等。本文用有限元方法对挖掘机驾驶室振动噪声特性进行分析预测。结合ANSYS提供的APDL语言建立考虑了驾驶室内空气与壁板结构相互作用的声-固耦合模型,对耦合模型进行了模态分析,观察声固耦合模型的各阶模态,为后面驾驶室声固耦合模型的动态谐响应打下基础。最后用Full(完全法)对驾驶室耦合模型施加谐波激励进行强迫振动响应分析,得出谐波激励响应计算结果。利用前面对驾驶室声固-耦合相互作用的耦合模型的动态分析所得出的结论作为指导,以降低驾驶室内噪声为目的对结构进行改进,改进后模型有效的降低驾驶室的噪声水平,由此可见利用有限元方法对驾驶室进行动态特性分析,并指导驾驶室改进以达到降噪的方法是可行的。