履帶車輛縱向動(dòng)力學(xué)仿真和試驗(yàn)

建立了履帶式重型車輛縱向動(dòng)力學(xué)瞬時(shí)分析仿真模型。該模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)模型、變矩器模型TC、變速器模型和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型。發(fā)動(dòng)機(jī)模型采用牛頓第二定律建立發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)方程，其扭矩特性是基于穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)下發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性圖搭建而成的。TC模型是基于試驗(yàn)獲得的TC特性曲線圖搭建而成的，扭矩通過液力聯(lián)軸器的TC模型傳遞。TC模型包括驅(qū)動(dòng)泵、渦輪和定子，驅(qū)動(dòng)泵與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，通過渦輪輸入變速器。變速器模型包括4個(gè)互聯(lián)行星齒輪和聯(lián)軸器，用來獲得前向和反向速度，采用靜態(tài)齒輪比傳動(dòng)模型搭建而成。動(dòng)力傳動(dòng)模型起到變速器和車輛間的功率轉(zhuǎn)移作用，動(dòng)力傳動(dòng)模型包括鏈輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，驅(qū)動(dòng)的輸入通過動(dòng)力系統(tǒng)模型獲得。仿真模型通過比較試驗(yàn)得到真實(shí)值和仿真得到預(yù)測(cè)值。采用建好的仿真模型進(jìn)行履帶式車輛與地面作用的仿真模擬，履帶式車輛通過縱向剪切土壤提高自身牽引力。隨著車輛在沙土路面上行進(jìn)時(shí)，地面的作用反力隨之增加。其中，履帶等價(jià)于車輛的“剛性腳”，分別建立履帶和土壤模型，并將其與車輛模型進(jìn)行整合。將整合后的車輛地面系統(tǒng)模型與實(shí)際試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。

經(jīng)過試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，所開發(fā)的模型能夠相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)重型車輛在沙地和硬路面上的加速和制動(dòng)性能。

刊名：Journal of Terramechanics（英）

刊期：2012年第49期

作者：B.Janarthanan et al

編譯：孫博華