履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真

作     者：吴锐 于会龙 董昊天 席军强 WU Rui;YU Huilong;DONG Haotian;XI Junqiang

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      面：1384-1401页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

基　　金：基础产品创新计划车用动力科研专项项目(DLZX202306) 

主　　题：履带车辆 多体动力学 精细化建模 履带链模型 动力学建模仿真 

摘      要：履带车辆动力学模型是车辆结构优化设计与控制算法开发、测试与标定的基础。基于商业软件所搭建模型的动力学方程及梯度信息对用户未知,极大地限制了结构参数与控制参数的优化效率。此外,现有商业软件求解效率低、实时性差,影响了控制算法开发进度。针对上述问题,基于多体动力学推导建立可同时满足纵横垂耦合运动仿真需求的履带车辆精细化动力学模型并进行仿真。建立考虑空间三维耦合运动的车体动力学模型以及精细到履带板的履带链动力学模型。通过计算履带板与各部件相互作用力,将车体模型、履带链模型以及地面相关联,最终构建190自由度的履带车辆动力学模型。在加速、刹车与转向等工况下与ATV(ADAMS Tracked Vehicle Toolkit)进行对比,结果表明自主开发的仿真模型纵横垂向运动仿真结果与商业软件高度一致,验证了新方法的准确性。