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    履带运输车辆研究状况及动力学建模的发展

      两个世纪以前履带运输车辆就已经出现,从那时起人们就开始了对履带运输车辆的研究,并得到了丰富的积累。起初履带行驶装置只在农用车辆上使用,坦克是在第一次世界大战中才出现的。随着研究的深入,人们逐渐认识到车辆的设计参数对整车的性能影响极为重要,而且车辆与地面之间的力学关系与履带运输车辆的机动性能紧密相联。例如,地面的载荷和车辆的牵引力会受到车辆的重心位置的影响,履带运输车辆的行驶阻力与沉陷会受到履带传动系统的影响等。自二战以来,人们对接地压力等概念有了更加深入的研究。接地压力是履带运输车辆总体性能的重要指标,它仅适用于小负重轮、小轮距和长节距的履带,而对于高速履带运输车辆上的短节距履带和大负重轮则不适用,因为在履带接地长度内压力值发生了显著地变化,由此提出了适用于所有负重轮下最大压力的平均值尸这个概念来加以解决。贝克是地面力学的提出和奠定者,从此之后人们对地面力学了系统全面的研究。

      随着多体系统动力学理论的研究成熟和计算机科学技术的不断发展,数值仿真逐渐被广泛应用于履带运输车辆的研究中,通过数值仿真人们可以对履带运输车辆系统的性能进行预测,其结果比较理想。上世纪年代,美国最先运用数值仿真方法对坦克的性能进行了动力学仿真研究。动力学仿真软件相继面世,如、等。
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      由于履带运输车辆其使用环境多变,而且本身机械系统非常复杂,再加上人们对路面特性的认识以及车辆对路谱响应的研究不够深入,所以在相当长一段时间里,人们一直采用“经验试验”这种传统的研究模式对履带运输车辆进行研究。由于这种研究模式需要有丰富的经验公式和大量的试验作为基础,所以它具有成本大量投入,研制周期偏长等缺点。

      近些年来,履带运输车辆的基础理论得到了很快的发展,并在不断地完善中,人们对履带运输车辆有了更加深入地认识。首先,由于地面力学的不断发展和完善,人们对车辆一地面间的作用力关系已经有了更加深刻的了解其次,随着计算机技术的迅速发展以及数值仿真在履带运输车辆系统分析和性能预测中的不断应用,用来描述履带运输车辆动力学性能的代数一微分方程大量涌现并得以求解第三,多体系统动力学理论的逐渐成熟为履带运输车辆自身复杂性问题的解决指明了出路。同时,通过运用多体动力学,能够把构成履带运输车辆的各个部件量化为刚性体或柔性体,然后利用各种约束把它们组合起来,最后通过求解约束方程和动力学方程得到履带运输车辆的动力学性能〔,。
    履带运输车辆研究状况及动力学建模的发展
      人们根据研究的目的和对象不同,建立了不同的车辆模型。最早是利用解析的车辆模型进行仿真,此方法主要是在测试前和最终设计对改进结果的量化和预测。履带运输车辆的性能评价可以借助某些仿真软件来实现,比如吞模型、模型、二维模型等。随着时代的发展,根据高速履带运输车与低速履带运输车的不同,设计出了高速履带运输车模型与低速履带运输车模型。年又提出履带运输车辆联合仿真的方法。履带运输车辆的建模过程是一个从简到精,从无到有的过程。如今人们可以利用的模型有刚性履带模型和柔性履带模型以及混合履带模型。

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