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半无限区域雪壤与车轮交互作用接触动力学特性分析

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车轮与雪壤交互作用是车辆在高原、极地等环境下安全行驶的基础。为构建准确表征车轮与雪壤接触过程的车轮-雪壤交互动态模型，建立圆盘加载仿真模型，获取典型雪壤的压力-沉陷关系;基于硬质雪壤建立车轮-雪壤交互数值仿真模型，对车轮-雪壤交互接触作用力进行数值仿真。利用圆盘加载试验结果和实车试验结果，对建立的数值模型进行有效性验证。基于车轮-雪壤交互平均接触应力关系建立车轮-雪壤交互接触作用力解析模型，利用仿真结果对解析模型进行验证。研究结果表明:半无限区域下的圆盘加载数值仿真模型能够有效反映雪壤的压力-沉陷特性，车轮-雪壤交互数值仿真结果与实际车轮行驶的下陷量、运动阻力系数有较好的一致性;车轮行驶滑移率为正时，车轮载荷-沉陷关系和车轮-雪壤交互接触作用力趋于稳定，车轮行驶滑移率为负时，车轮下陷量变大，由此导致垂向支持力正应力部分和运动阻力增加;车轮行驶滑移率为正时，车轮-雪壤交互解析模型可以准确预测车轮-雪壤交互接触作用力的变化趋势。
Analysis of Contact Dynamics Characteristics of Tire-snow Interaction in Semi-infinite Snow Region

wheel-snow interactionpressure-sinkagecontact forcesemi-infinite area

闫清东、朱明、魏巍、刘城、王美伟

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北京理工大学 车辆传动国家重点实验室,北京100081

北京理工大学 前沿技术研究院,山东 济南250307

车轮-雪壤交互 压力-沉陷 接触作用力 半无限区域

国家部委基础产品创新科研基金

VTDP-3103

2024

10.12382/bgxb.2022.0772

兵工学报
中国兵工学会

兵工学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.735
ISSN：1000-1093
年,卷(期)：2024.45(3)
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