履带车辆行动部分动力学分析与仿真

摘要

目前，履带行驶装置已被广泛应用，但在可靠性、越野性能等方面还有待进一步提高，需要深入的机理分析和优化设计，以满足履带车辆高机动性的要求。 履带车辆的传统研究模式依据经验和大量试验，周期长，费用高。本文以多体系统动力学理论为基础，建立了某型高速履带车辆的虚拟样机模型，在ADAMS/ATV虚拟环境下对履带车辆行动部分进行了分析与仿真，为履带车辆机动性的评测和行驶装置的优化设计提供理论指导。 论文的重点是履带车辆越野机动性的仿真分析。以某型坦克车辆为研究对象，充分考虑其作战使用环境，对其在某些典型越野行驶工况下的动力学特性进行了仿真分析。另外，系统详细地分析了上、下支履带脱轮的机理，并对部分因素进行了初步的仿真验证，提出了改善措施，为履带脱轮问题的彻底解决打下了基础。本文的主要内容包括： 1. 车辆跨越壕沟、攀越垂直壁的越障能力仿真，车辆越障仿真可减少实车试验次数，提高试验安全性，比传统静力学方法能更加真实地反映车辆的实际行驶工况。 2. 车辆高速转向动力学仿真，分析了车辆在高速转向工况下的动力学响应及地面特性对车辆操纵稳定性的影响。 3. 车辆软地行驶滑转沉陷及后仰的仿真，车辆软地行驶的仿真对提高其通过性和行驶效率有重要指导作用。 4. 履带脱轮问题的分析。履带脱轮是高速履带车辆至关重要的问题。履带脱轮问题的分析对整个履带行驶装置的性能改进、可靠性提高有重要意义。 通过履带车辆行动部分动力学的分析与仿真，预测和评价车辆的整体性能，进而改进车辆的结构设计和提高车辆性能。对于减少产品开发过程中样机的制造成本，缩短开发周期，都有现实意义。