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工程车驾驶室安全保护结构主要包括落物保护结构(Falling-object protective structure, FOPS)与翻车保护结构(Roll-over protective structure, ROPS)等两大结构。而落物保护结构又分为顶保护结构和前保护结构两大部分。本文结合国家科技部火炬计划资助项目(2012GH530716)和扬州市科技计划项目“中挖系列驾驶室ROPS/FOPS装置安全性设计与结构优化关键技术研发”,以江苏奔宇生产的某款工程车驾驶室的ROPS/FOPS为研究对象,围绕其驾驶室ROPS/FOPS的安全性能展开研究,并对落物保护结构进行了结构优化。主要包括：1.综述了工程车驾驶室落物保护结构和翻车保护结构的国内外研究现状,概括了该研究领域主要的研究手段、安全保护结构的结构类型,对保护结构研究存在的主要问题进行了探讨。2.结合工程车辆驾驶室FOPS/ROPS的结构特点,按照标准GB/T19932-2005的要求,利用有限元分析软件HyperWorks及LS-DYNA对落锤冲击顶保护结构的过程进行了仿真模拟,得到了落锤冲击中心的位移曲线,讨论顶保护结构受落锤冲击的破坏现象,得出顶保护结构整体刚度偏小,其冲击承载性能未达到标准GB/T19932-2005的要求。对其性能不满足标准要求的原因进行分析研究,在此基础上,采用正交实验设计方法,对影响顶保护结构整体刚度的主要因素进行了正交优化,使得数值模拟得到的顶保护结构抗冲击性能满足标准要求。在此前提下,按照标准GB/T19932-2005的要求,对前保护结构进行了力学性能加载分析,得出加载中心的力-位移曲线,研究了保护结构的变形模式及应力分布情况。前保护结构的力学承载性能满足要求。3.在对FOPS优化的基础上,研究ROPS的安全性能。按照标准GB/T17922-1999,利用HyperWorks及LS-DYNA对翻车保护结构进行计算机仿真模拟,分别得出侧向、垂向、纵向加载过程的加载中心的力-位移曲线,保护结构的变形模式及应力分布情况。翻车保护结构的承载性能满足要求。4.将2中优化的FOPS装配于ROPS,在吉林大学工程装备实验中心进行试验研究,试验结果与计算机仿真结果基本一致,验证了有限元模型及仿真结果的正确性,最后分析了试验结果与仿真结果存在一定误差的主要原因。本文针对所研究的工程车辆驾驶室保护结构在力学性能仿真、顶保护结构优化、试验室试验研究等方面进行了较为系统的研究。通过上述研究,为FOPS/ROPS的安全性能设计及优化提供了一定的理论参考与依据。