履带行动系统协同分析方法与性能仿真

履带行动系统是在军事装备和工程机械装备领域广泛应用的重要机械装备产品。提出了集成Matlab,Solidworks,CosmosMotion以及Adams的履带行动系统性能协同分析方法,分析了利用宏命令自动添加约束及作用力单元,分析和开发了履带板地面作用力子程序,实现了在硬质地面下的履带行动系统的性能仿真。该工作提高了履带行动系统样机设计和性能分析的准确性和效率。     

履带式行走机构越障性能影响因素分析

海底和月岩表面矿产资源开采需要适应复杂路面环境的行走机构,实心轮胎—橡胶履带摩擦驱动式行走机构具有较好的越障能力,越来越多的应用于此类项目.根据海底富矿区域地形环境的力学特点,结合地面履带行走机构的结构特点,对实心轮胎—橡胶履带摩擦驱动式行走机构进行结构设计,对机构行走和越障性能的影响因素进行分析;对最大影响因素接触力和驱动力数学建模,分析驱动力矩对机构的影响规律,确定最终机构的设计方案.基于行走机构样机模型,对不同运行工况性能进行分析.结果 可知:实心轮胎与履带块之间的接触作用力的变化趋势与其间的弹性接触变形量的变化趋势相同;前轮与履带块之间的接触力的变化趋势同后轮与履带块之间的接触力变化趋势对称相反,且成周期性变化;中间轮与履带之间的接触力与前后轮的接触力相比,出现作用力的周期接近前后轮作用力的周期的1/2倍,作用时间也短;机构的速度、加速度和驱动力矩脉动较小,表现出良好的减振性能、附着性能以及通过性能;为实际设计研究提供参考.     

可伸长橡胶履带接触建模及连接算法研究

为有效预测可伸长橡胶履带系统性能,研究了履带-轮-地面之间的相互接触问题,开发了一种橡胶履带连接算法,提出了履带张力的计算方法,建立了履带与负重轮、驱动轮、导向轮以及地面间的相互接触模型,分析了车辆沉陷、履带下的接地压力分布、剪切位移和剪切应力,并在干沙和粘土两种土壤以及半圆形和波形两种构形路面条件下进行了算例仿真分析。仿真结果表明采用新的履带连接算法建立的接触模型可以合理预测橡胶履带长度变化。研究结果为进一步预测和改善橡胶履带系统动力学性能提供了有益参考。     

一种轻型履带式移动平台运动性能仿真分析

由于传统履带式移动平台在转向行驶中地面对履带板的磨损严重、转向可控性差、转向效率低等缺点,在传统履带的基础上,设想出一种轻型履带式平台,在履带板上增加可以自由滚动的小辊轮,可以将履带与地面产生的滑动摩擦力一部分转变为小辊轮滚动摩擦力,以此减少履带板的摩擦损耗。将辊轮锁死可以等效为传统履带,与辊轮自由转动情况下二者进行对比分析。利用Solidworks软件建立平台样机三维模型,对上述两种情况进行仿真实验并对比研究。仿真结果表明,同等情况下该轻型履带式移动平台与传统履带式移动平台相比,直线行驶时动力学性能基本相同,转向行驶时效率提升了66.67%。因此该轻型履带式移动平台拥有与传统平台同等的直行行驶能力,同时改善了传统平台的转向性能。     

基于有限元法的某型履带结构强度分析

车辆直线行驶时,履带承受车体重量、履带板之间的拉力;转向时,还承受来自地面的摩擦力矩;负重轮离地时,负重轮对履带板的垂直载荷会发生改变。为分析履带的受力情况,建立了履带有限元模型,对履带进行强度计算,分析履带零部件应力和变形的分布情况,找到了零部件发生最大应力和最大变形的位置。仿真结果表明,六个负重轮离地时,履带端联器孔边缘处出现的应力最大,小于材料的许用应力,满足设计要求,为履带板的结构优化设计提供依据。     

软土路面上履带车辆特征参数与牵引力的分析

针对特殊土壤条件,建立了履带车辆与地面的接触模型,引入了一种分析履带车辆性能与土壤参数以及车辆设计参数关系的半经验方法,并进行了计算验证.     

浅析维特根聚氨酯履带板优势

<正>履带行走装置对地面条件要求较低,在矿山、深海、沼泽等多种环境中都能行走,所以其在工程机械、农用机械等领域都得到了广泛应用。履带板作为履带行走设备的关键部件,其质量直接影响着整机的作业性能与,本文介绍维特根聚氨酯履带板履带板的优势及使用注意事项。聚氨酯履带板特性维特根聚氨酯履带板是为保证履带式铣刨机等设备顺利行走而设计的一种特殊部件,它能高效地将履带的牵引力传导到地面上。对于采用聚     

履带车辆软坡地面力学建模及行驶性能分析

丘陵山区特殊的作业环境严重影响履带车辆的机动性能.文中重点针对坡地倾角25.范围内的软坡路面环境,建立履带车辆地面力学模型,在此基础上,结合自主研制的小型山地履带底盘,通过基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析的结果对比,验证动力学模型的有效性、可信度,并依托该模型分析小型山地履带底盘软坡地路面行...     

油气悬挂式履带车辆高速转向动力学仿真

采用多体动力学仿真软件Recurdyn建立油气悬挂式履带车辆多体动力学模型,重点对履带车辆在两种软地面上的高速转向过程进行了动力学仿真和对比分析,讨论了履带车辆在软地面高速转向的动力学特性.研究结果表明:履带车辆在软地面高速转向稳定性差,在干沙路面转向半径比黏土路面大,干沙路面的剪切阻力角比黏土路面大,造成履带受到相对更大的侧向加速度,使得履带车辆更易发生侧翻现象;转向行驶时履带张紧力变化明显,主动轮所需扭矩较大,容易发生脱轮的状况.     

多并联机构均载稳定平台地面适应性研究

以多并联机构均载稳定平台为研究对象,进行多并联机构对软质地面的运动学和力学适应研究.给出软质不规则地面的道路化处理模型,利用地面函数进行预调整姿态角的理论推导.针对并联单元的运动学适应,运用并联机构理论对其进行运动学分析,并进行多并联单元整体的系统建模.针对并联单元对软质地面的力学适应问题,给出土壤受压模型假设,对力反...     

基于多体动力学仿真的履带车辆转向性能分析

以多体系统动力学理论和方法为基础,基于RecurDyn软件建立高速履带车辆多体动力学模型及路面模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析。重点分析车辆在转向过程中履带预张紧力、转向半径和路面工况这3方面因素对转向特性的影响。研究结果表明:履带车辆高速转向时,软地面转向性差,易发生车辆侧翻、脱轮等现象;车辆以20 km/h的速度,转向半径r>B/2软地转向时,两侧履带滑移(滑转)现象不明显,转向稳定性最好,当选取车重力的10%(20 kN)作为预张紧力时,履带动态张紧力波动变化小,车辆转向角加速度没有出现幅值突变,转向平稳。     

A numerical method for dynamic analysis of tracked vehicles of high mobility

A numerical method is presented for the dynamic analysis of military tracked vehicles of high mobility. To compute the impulsive dynamic contact forces which occur when a vehicle passes on a ground obstacle, the track is modeled as the combination of elastic links interconected by pin joints. The mass of each track link, the elastic elongation of a track link between pin joints by the track tension, and the elastic spring effects on the upper and lower surfaces of each track link have been considered in the equations of motion. And the chassis, torsion bar arms, and road wheels of the vehicle are modeled as the rigid multibodies connected with kinematic constraints. The contact positions and the contact forces between the road wheels and track, and the ground and the the track are simultaneously computed with the solution of the equations of motions of the vehicle consisting of the multibodies. The iterative scheme for the solution of the multibody dynamics of the tracked vehicle is presented and the numerical simulations are conducted.     

履带车辆液压机械差速转向机构转向性能研究

采用机械系统动力学分析与建模通用方法,考虑车辆转向时履带滑转（滑移）及转向中心偏移等因素,在对车辆转向受力状况进行分析与计算的基础上,建立了履带车辆液压机械差速转向机构转向动力学模型,采用Newton-Raphson方法对模型进行了求解。根据提出的转向性能评价指标,结合实例样车,采用仿真与试验方法研究了履带车辆转向性能,行驶试验的结果表明,所建模型能反映履带车辆转向性能的变化趋势。研究结果为履带车辆液压机械差速转向机构设计及行驶控制提供了理论基础。     

基于Simscape和RecurDyn的履带车辆动力学仿真技术研究

基于Matlab/Simscape建立履带车辆发动机和传动系统的物理模型.基于多体动力学软件RecurDyn建立履带车辆行动部分虚拟样机.通过Simulink和RecurDyn的接口技术,建立了发动机-传动装置-行动装置的履带车辆联合仿真模型.对履带车辆在硬路面进行直驶仿真,得到了换挡时的车速及驱动轮扭矩变化曲线;对履带车辆在硬路面进行无级转向仿真,得到了转向时驱动轮转速曲线和扭矩曲线、车速曲线和履带车辆运动轨迹.仿真结果表明,论文建立的履带车辆联合仿真模型有效可行,为履带车辆动力学仿真分析提供了新的思路.     

履带车辆硬地面转向阻力矩算法的研究

提出履带车辆一边履带驱动、另一边履带制动实现转向时地面产生的阻力矩的计算方法。通过建立相对车辆静止的动坐标系,推导出履带板上任意点的运动速度方程。地面对履带板上接触点的摩擦力方向与该点的运动速度方向相反,从而确定出产生转向阻力矩的摩擦力的大小和方向,对转向中心取矩得到转向阻力矩。通过求解运动学方程组,得出转向阻力矩。研究表明,履带与地面问摩擦力沿履带方向的分力提供转向驱动力,垂直履带方向的分力产生转向阻力。该转向阻力矩计算方法比传统计算方法更加精确。     

基于RecurDyn的履带车辆高速转向动力学仿真研究

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM),建立某型履带车辆多体动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导。     

基于ADAMS的履带车辆行走系统性能的仿真

将虚拟样机技术应用于履带车辆,对于深入研究履带车辆性能,降低研究成本,缩短研究周期具有重要意义。本文针对某型履带车辆,运用机械系统动力学自动分析软件（ADAMS）建立其行走系统的虚拟样机模型,解决车辆在高速行驶过程中的“脱轮”问题,为履带车辆的设计提供参考依据。     

履带车辆振动谱测试与分析方法研究

分析了引起履带车辆振动的主要因素,建立了车辆运动过程动力学模型,分析了车速、路面激励与车辆振动谱三者之间的关系.通过对典型测点的振动加速度信号分析,得出影响该履带车辆振动的主要因素是行动部分传到车体的振动,与车速密切相关,而由动力传动系统传到车体的振动相对较小.在履带车辆减振设计时应主要考虑由车速引起的工作频率与车辆固有频率的耦合同题,同时改变车体多个局部构件的固有频率重叠亦可消除共振耦合现象,减小车体的振动量级,改善车辆人-机环境.     

Study on track dynamic forces due to rail short-wavelength dip defects using rail vehicle-track dynamics simulations

A rail vehicle-track interaction dynamics model has been applied to determine the track vertical dynamic forces due to rail shortwavelength dip defects such as squat, dip joints and welds, etc., which are required in both rail vehicle acceptance procedure and track maintenance. The model is validated using the field measurement data of rail squat defects and accelerations on a vehicle axlebox. The simulated track dynamic forces — the P₂ forces due to rail dipped joints have been compared with those calculated by using a well-known formula. The results are compared and the formula’s limitations have been discussed. The dependence of the track vertical dynamic forces on the rail dip defect size and vehicle speed has also been investigated.