車輪與砂壤地面相互作用離散元建模及仿真.pdf

1、近年，我國的海洋領土維權形勢的日益嚴峻，亟需我們早做準備，加強我方部隊現(xiàn)裝車輛沙地通過性問題研究，以提高軍隊奪島控島所必需的灘頭機動能力。另外，隨著我國探月工程進入月面探測階段，月壤砂性特征帶來的可通過性差問題，也考驗著我探測車輛的行走能力。而深入分析車輛沙地行駛的輪壤接觸過程和車輪牽引問題，是研究解決車輛通過性問題的基礎和關鍵。
　　本文針對沙地輪壤相互作用和車輪牽引性能的研究需要，以東風猛士車輪和廣東某海灘海積砂為研究對象，引

2、入在顆粒介質微觀力學分析上具有獨特優(yōu)勢的離散元方法，進行車輪與砂壤地面顆粒流三維建模，并對輪壤進行細觀和宏觀動態(tài)分析。主要研究工作和成果如下：
　　1.選取典型的南海海積砂作為砂壤樣本，結合車輛行走主要作用土層合理采樣，按照《土工試驗規(guī)程》和《土工試驗方法標準》進行參數(shù)測試和室內三軸試驗，為土槽建模提供數(shù)據(jù)準備。
　　2.通過離散元顆粒流程序PFC3D模擬室內三軸試驗，分析離散元細觀參數(shù)與砂樣宏觀力學參數(shù)之間的關系，在此基礎

3、上建立了海積砂離散元參數(shù)模型。
　　3.基于車輛地面力學半經驗法研究成果，以保持車輪接地平均壓力和接觸角不變?yōu)樵瓌t，解析推導了車輪等效縮尺的徑、寬等參數(shù)變化關系，進而通過模擬承壓板試驗和數(shù)值擬合獲取海積砂Bekker力學參數(shù)，構建了東風猛士車輪縮尺模型。
　　4.設定車輪剛性條件，運用 PFC內置語言進行二次開發(fā)，采用顆粒簇法生成結構參數(shù)可調的顆粒集合體車輪，實現(xiàn)了車輪結構的離散元三維建模。
　　5.比照室內土槽試驗原