基于細(xì)觀離散元法的履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力研究

郭 靜， 鄒天剛， 桂 林， 侯 威

(中國(guó)北方車輛研究所車輛傳動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100072)

履帶車輛轉(zhuǎn)向行駛阻力的變化規(guī)律是轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)特性分析的主線，但地面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及不同條件下的土壤動(dòng)態(tài)行為又具有多變性.在土壤動(dòng)態(tài)行為方面的研究中，無(wú)論是經(jīng)典土壤力學(xué)理論，還是有限元法和邊界元法都局限于連續(xù)介質(zhì)理論，在土壤動(dòng)態(tài)行為分析中均存在局限性[1].離散單元法作為分析土壤動(dòng)態(tài)行為的新方法，其思想是把介質(zhì)看作一系列離散的獨(dú)立單元組成，尺寸是細(xì)觀的.利用牛頓第二定律建立運(yùn)動(dòng)方程，用顯示中心差分法求解，介質(zhì)的變形和演化由各單元的運(yùn)動(dòng)和相互位置來(lái)描述[2-3].本研究通過(guò)離散元法對(duì)履帶車輛與地面相互作用關(guān)系進(jìn)行了分析，采用EDEM和RecurDyn協(xié)同仿真對(duì)履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力進(jìn)行仿真，得到履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力的變化規(guī)律[4]

1 履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力

滑轉(zhuǎn)滑移是履帶車輛轉(zhuǎn)向的基本特征.履帶車輛在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，由于其特殊的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)向原理，決定了轉(zhuǎn)向過(guò)程中履帶車輛的內(nèi)外側(cè)履帶要產(chǎn)生不同程度的滑轉(zhuǎn)和滑移，通常是外側(cè)履帶滑轉(zhuǎn)，內(nèi)側(cè)履帶滑移，這種滑轉(zhuǎn)與滑移現(xiàn)象是伴隨著履帶車輛轉(zhuǎn)向同時(shí)出現(xiàn)的.圖1描述了滑轉(zhuǎn)滑移轉(zhuǎn)向原理，履帶的滑轉(zhuǎn)和滑移使其瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心發(fā)生橫向偏移，也稱為轉(zhuǎn)向極橫向偏移，履帶的瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心如圖1中的O′、O″所示，其中A2、A1分別代表高、低速側(cè)履帶轉(zhuǎn)向極的橫向偏移量，D為車輛轉(zhuǎn)向中心的縱向偏移量.履帶的滑轉(zhuǎn)、滑移特性對(duì)轉(zhuǎn)向時(shí)間、轉(zhuǎn)向半徑及轉(zhuǎn)向功率等參數(shù)有重要的影響.

圖1 履帶車輛轉(zhuǎn)向原理圖

圖2為履帶轉(zhuǎn)向受力示意圖.假定履帶坐標(biāo)系統(tǒng)隨車輛移動(dòng)，初始坐標(biāo)系位于軌道-地面結(jié)構(gòu)中心.履帶受的力和力矩為縱向分力、橫向分力和轉(zhuǎn)動(dòng)阻力矩.

圖2 履帶轉(zhuǎn)向受力示意圖

根據(jù)履帶車輛轉(zhuǎn)向受力分析，將轉(zhuǎn)向阻力分為：轉(zhuǎn)向剪切阻力、轉(zhuǎn)向刮土阻力和轉(zhuǎn)向摩擦阻力，轉(zhuǎn)向阻力示意如圖3所示.

圖3 履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力示意圖

1.1 轉(zhuǎn)向摩擦阻力

在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，轉(zhuǎn)向摩擦阻力包括：履帶板凸起部分與地面之間的滑動(dòng)摩擦力，履帶板與土壤之間的滑動(dòng)摩擦力.這些阻力的大小和接地印跡面的法向負(fù)荷及摩擦系數(shù)有關(guān)，和轉(zhuǎn)向半徑無(wú)關(guān).將模型簡(jiǎn)化，假設(shè)履帶受到均布載荷P，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，履帶受到地面的摩擦力Ffc如圖4所示.履帶摩擦阻力(Ffc)為地面土壤顆粒對(duì)履帶板和履刺端面摩擦力的合力[5].

圖4 摩擦阻力示意圖

將整個(gè)履帶與地面接觸表面受到的切向力作為履帶受到的摩擦阻力.將各點(diǎn)受力分解到x和y兩個(gè)方向[5]，并對(duì)履帶表面各點(diǎn)的受力進(jìn)行積分.摩擦阻力Ffc定義如式(1)～式(3)所示.

(1)

(2)

Ffc=fsx+fsy

.

(3)

式中：fxi和fyi分別為任意時(shí)刻履帶表面沿x方向和y方向的切向力.

1.2 轉(zhuǎn)向剪切阻力

履帶車輛在松軟地面上轉(zhuǎn)向時(shí)，履帶板凸起甚至履帶印跡面都陷進(jìn)土壤中.當(dāng)接地印跡面轉(zhuǎn)向時(shí)，履帶板壓縮土壤，土壤內(nèi)部土粒間就產(chǎn)生一定的位移.當(dāng)土壤被壓縮到極限狀態(tài)后履帶板凸起便剪切土壤.土壤內(nèi)部土粒間的內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力反抗履帶對(duì)它的破壞，因而產(chǎn)生了剪切阻力[4].履帶轉(zhuǎn)向時(shí)的切向阻力(Ffr)定義為土壤顆粒對(duì)履刺的法向力的合力[5]，如圖5所示.

圖5 履帶剪切阻力

履刺上各點(diǎn)剪切阻力合力即為履帶所受剪切阻力.履帶所受剪切阻力Ffr可以用式(4)定義.

(4)

式中：h為履刺寬度；Δl為履刺長(zhǎng)度；τi為履刺某一點(diǎn)的剪切強(qiáng)度.

1.3 轉(zhuǎn)向刮土阻力

履帶車輛在松軟面上轉(zhuǎn)向時(shí)，不斷有履帶擠碎和剪切下來(lái)的土壤，堆積在履帶側(cè)面.車輛要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，則履帶端面就要推動(dòng)著這些土壤一塊旋轉(zhuǎn)，因而形成了刮土阻力[4]，如圖6所示.履帶接地段的刮土阻力隨轉(zhuǎn)向角度增加而增加，并且兩端最大，中部阻力最小，約成三角形分布.將履帶表面受到的法向力作為履帶受到的刮土阻力[5](Fsr).

刮土應(yīng)力分布如圖6陰影部分所示，將刮土阻力定義為式(5).

(5)

式中：σi為某點(diǎn)處應(yīng)力；將履帶轉(zhuǎn)向時(shí)掃過(guò)的面積橫向細(xì)分為n段，每段長(zhǎng)為l，寬為Δh.

圖6 刮土阻力

2 履帶與地面相互作用離散元仿真模型

2.1 土壤參數(shù)及履帶板試驗(yàn)

2.1.1 土壤三軸試驗(yàn)

分析履帶與地面作用，地面參數(shù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，直接影響結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性.研究采用三軸試驗(yàn)獲得的土壤力學(xué)參數(shù).土壤試樣來(lái)源于某試驗(yàn)場(chǎng).

土壤三軸試驗(yàn)系統(tǒng)如圖7所示.試驗(yàn)時(shí)，土壤試樣所受軸向載荷和圍壓由液壓加載系統(tǒng)施加.軸向載荷由試樣帽上方的力傳感器測(cè)量，圍壓由三軸腔底部的精密壓力傳感器測(cè)量，試樣的體積變化由體積儀測(cè)得，軸向位移由加載頭上的位移傳感器測(cè)得[6].

圖7 土壤三軸試驗(yàn)系統(tǒng)

土體的破壞條件用莫爾-庫(kù)侖(Mohr-Coulomb)破壞準(zhǔn)則：土體在各向主應(yīng)力作用下，作用在某一應(yīng)力面上的剪應(yīng)力τ與法向應(yīng)力σ之比達(dá)到某一比值，土體將沿該面發(fā)生剪切破壞[6].

根據(jù)加載類型的不同，三軸剪切試驗(yàn)又可分為3種試驗(yàn)方法：不固結(jié)不排水剪(UU)；固結(jié)不排水剪(CU)；固結(jié)排水剪(CD)[6].本研究采用的是不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)(UU).通過(guò)土壤三軸試驗(yàn)，獲得土壤彈性模量和泊松比，彈性模量E和泊松比v按照式(6)計(jì)算.

(6)

式中：Δσa為主應(yīng)力差;Δεa為軸向應(yīng)變;Δεv為體積應(yīng)變.

試驗(yàn)結(jié)果如表1所示.

表1 三軸試驗(yàn)結(jié)果

2.1.2 土壤履帶板試驗(yàn)

履帶板試驗(yàn)是測(cè)試履帶沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的力和位移，用于驗(yàn)證離散元仿真分析的可靠性和可行性.履帶板試驗(yàn)系統(tǒng)如圖8所示.

樓房是按照原先的平房面積補(bǔ)償?shù)?。八十平米的面積，兩室一廳一廚一衛(wèi)，不算小了。院子每平米補(bǔ)了二十塊錢，住了樓，還得了三萬(wàn)塊錢補(bǔ)助，真是很不錯(cuò)了。拆遷歷來(lái)是難中之難?？h鄉(xiāng)兩級(jí)成立了拆遷辦公室，采取了承包責(zé)任制。承包我的是一個(gè)剛畢業(yè)的小伙子，天天到我的小院跟我嘮嗑，那親熱勁像是我的什么親戚。小伙子說(shuō)，李家莊早晚要拆遷，胳膊擰不過(guò)大腿。相對(duì)于縣城來(lái)說(shuō)，你們村是小局，全縣才是大局，小局自然要服從大局。再說(shuō)，除了住樓，你那院子也能補(bǔ)三萬(wàn)塊，存進(jìn)銀行，利息又是不小的一筆。

圖8 履帶板試驗(yàn)系統(tǒng)

履帶板垂直載荷25 kPa，試驗(yàn)履帶板移動(dòng)速度為200 mm/min.每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行5次重復(fù)試驗(yàn).履帶板試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示.

圖9 履帶板試驗(yàn)結(jié)果

2.2 土壤顆粒集模型

2.2.1 土壤三軸仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

土壤三軸仿真試驗(yàn)如圖10所示.在土壤三軸仿真試驗(yàn)中，使用上下兩個(gè)墻來(lái)模擬試樣的加載板，側(cè)墻通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)控制移動(dòng)速度來(lái)保持試驗(yàn)過(guò)程中恒定的圍壓.在整個(gè)加載和卸載過(guò)程中，記錄試樣的軸向應(yīng)變、體積應(yīng)變、主應(yīng)力、圍壓等參數(shù)[6].通過(guò)反復(fù)調(diào)整土壤顆粒接觸力學(xué)參數(shù)，使得土壤三軸仿真試驗(yàn)與土壤三軸試驗(yàn)結(jié)果接近為止.

圖10 離散元模擬三軸試驗(yàn)

2.2.2 離散元模型

根據(jù)土壤三軸試驗(yàn)結(jié)果，建立土壤顆粒接觸模型Hertz-Mindlin(no slip)，如圖11所示.整體顆粒由3個(gè)半徑為3 mm的球形顆粒組成，整體顆粒沿3個(gè)坐標(biāo)軸均對(duì)稱分布；顆粒總長(zhǎng)度為6 mm，寬度為5.6 mm.

圖11 土壤顆粒離散元模型

系統(tǒng)設(shè)置隨機(jī)生成土壤顆粒，其粒徑范圍為基礎(chǔ)土壤顆粒的0.5～1.5倍，并對(duì)土壤顆粒間的恢復(fù)系數(shù)、靜摩擦系數(shù)、動(dòng)摩擦系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定.表2為散體顆粒及接觸力學(xué)模型參數(shù).

表2 散體顆粒及接觸力學(xué)仿真參數(shù)

土槽內(nèi)土壤顆粒分為底層和頂層兩部分:土壤底層為單球形顆粒，頂層為三球形土壤顆粒.這樣的設(shè)置，在控制土壤顆粒數(shù)量的同時(shí)，便于提高模型的運(yùn)算速度.先建立長(zhǎng)100 mm、寬50 mm、高200 mm的土槽土壤顆粒模型進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，然后生成50萬(wàn)個(gè)土壤球形顆粒，初始顆粒碰撞恢復(fù)系數(shù)、靜摩擦系數(shù)和滾動(dòng)摩擦系數(shù)分別設(shè)定為0.5、0.6和0.01[7].如圖12所示.

圖12 EDEM模擬地面

2.3 履帶與地面仿真模型的建立

2.3.1 履帶車輛仿真模型組成

應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn建立履帶車輛仿真模型，包括車體、主動(dòng)輪、負(fù)重輪、履帶和懸掛系統(tǒng)，如圖13所示.通過(guò)定義驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度或扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的運(yùn)動(dòng).托帶輪以一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與車體相連，負(fù)重輪與車體之間配置油氣懸掛裝置，誘導(dǎo)輪通過(guò)張緊裝置連到車體上以保持履帶的張緊力.該履帶車每側(cè)履帶系統(tǒng)有5個(gè)負(fù)重輪、3個(gè)托帶輪、48塊履帶板，驅(qū)動(dòng)輪前置，履帶的著地長(zhǎng)L=3.36 m，履帶中心距B=2.06 m，在誘導(dǎo)輪的質(zhì)心處作用一個(gè)向斜上方可調(diào)節(jié)的徑向力，徑向力的數(shù)值可以按需要調(diào)整大小.履帶板寬度b為0.23 m.

圖13 履帶車輛仿真模型組成圖

履帶與地面相互作用模型滿足在重力作用下底層土壤顆粒為穩(wěn)態(tài)；在重力作用下頂層土壤顆粒為穩(wěn)態(tài)；履帶與土壤顆粒接觸模型達(dá)到靜態(tài)平衡.設(shè)置履帶的轉(zhuǎn)向角速度、平移速度及驅(qū)動(dòng)力.圖14為履帶與土壤顆粒組成的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng).

圖14 履帶與土壤顆粒動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)

2.3.3 履帶板仿真

履帶車輛每個(gè)履帶板寬230 mm、長(zhǎng)80 mm、高20 mm、履帶刺高度6 mm.剪切仿真速度為0.5 mm/s，履帶板與顆粒間摩擦系數(shù)設(shè)為1.25，這是為增大顆粒與土壤的摩擦，使顆粒與履帶板之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)[6]，土壤離散元接觸力學(xué)模型參數(shù)見(jiàn)表2.圖15為500時(shí)步履帶板下土壤顆粒應(yīng)力分布圖，應(yīng)力方向與剪切方向一致并集中在履帶板前段，履帶板前段之外應(yīng)力逐漸減小.

圖15 履帶板下顆粒受力分布

履帶板土槽仿真試驗(yàn)得到土壤剪切應(yīng)力與位移關(guān)系曲線如圖16所示.圖中離散點(diǎn)為履帶板土槽仿真試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)線為Janosi模型計(jì)算結(jié)果，計(jì)算得到土壤變形模量k=1.35 cm.

圖16 土壤剪切應(yīng)力與位移關(guān)系曲線

3 履帶與地面相互作用轉(zhuǎn)向阻力仿真分析

課題組采用EDEM和RecurDyn協(xié)同仿真對(duì)履帶轉(zhuǎn)向阻力進(jìn)行仿真分析.

3.1 履帶板試驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比分析

履刺仿真長(zhǎng)度、寬度、厚度以及履刺的長(zhǎng)寬和數(shù)目與試驗(yàn)所用一致.試驗(yàn)時(shí)法向載荷為25 kPa，向前速度為200 mm/min.仿真和試驗(yàn)結(jié)果如圖17所示.

圖17 履帶板試驗(yàn)與EDEM仿真結(jié)果

對(duì)3組試驗(yàn)數(shù)據(jù)求均值，然后與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示.試驗(yàn)時(shí)，受到試驗(yàn)條件限制，履帶板的長(zhǎng)度為整條履帶板觸土長(zhǎng)度的1/4.

表3 試驗(yàn)與仿真結(jié)果統(tǒng)計(jì)

由上述試驗(yàn)結(jié)果與仿真分析對(duì)比結(jié)果可以看出，本研究建立的離散元仿真分析模型具有較高的精度.

3.2 履帶與地面相互作用仿真結(jié)果分析

仿真工況牽引力為5 kN，前進(jìn)速度為6 m/s.

3.2.1 地面響應(yīng)分析

圖18為履帶車輛轉(zhuǎn)向時(shí)土壤應(yīng)力變化情況.

圖18 土壤應(yīng)力變化情況

在履帶車輛直線行駛的過(guò)程中，履帶兩側(cè)土壤雖有不同程度的擾動(dòng)，但擾動(dòng)程度近于平穩(wěn)狀態(tài)(圖18(b)).當(dāng)履帶車輛開(kāi)始轉(zhuǎn)向時(shí)，土壤擾動(dòng)范圍與受力開(kāi)始逐漸增大(圖18(c)).履帶車輛轉(zhuǎn)向半徑減到最小時(shí)，土壤受力達(dá)到峰值，且?guī)в蓄w粒飛濺情況(圖18(d))；當(dāng)堆積的土壤高于履帶時(shí)，土壤飛濺情況尤為明顯.

由圖19可知，位于履帶車輛行駛前端的土壤顆粒受力較大，且擾動(dòng)范圍明顯大于其他部位.

圖19 土壤力場(chǎng)云圖

圖20為相同時(shí)刻轉(zhuǎn)向半徑不同時(shí)的土壤受力云圖對(duì)比.由圖20可知：履帶車輛轉(zhuǎn)向半徑越小，土壤力場(chǎng)分布范圍越大，且受力越大.在履帶轉(zhuǎn)向的過(guò)程中，履帶兩側(cè)的土壤受到的擠壓力更大，故更容易形成堆積，當(dāng)顆粒堆積高度大于履帶厚度時(shí)，易形成飛濺.轉(zhuǎn)向半徑越小，在相同時(shí)刻對(duì)土壤的擠壓力更大.而轉(zhuǎn)向半徑過(guò)大履帶兩側(cè)對(duì)土壤的擠壓力較小，履帶兩側(cè)不易形成堆積.

圖20 不同轉(zhuǎn)向半徑的土壤力場(chǎng)云圖對(duì)比

圖21為不同轉(zhuǎn)向半徑工況條件下的土壤受力曲線.由圖21可知：當(dāng)履帶車輛轉(zhuǎn)向半徑較小時(shí)，土壤受力明顯大于轉(zhuǎn)向半徑較大的.當(dāng)履帶車輛直線行駛時(shí)，土壤受力最小且最為平穩(wěn).履帶車輛由靜止到行駛的瞬間，土壤受力達(dá)到峰值，之后呈螺旋式下降，最終趨于穩(wěn)定.在履帶與土壤接觸的0.4 s內(nèi)，土壤受力不穩(wěn)定，當(dāng)履帶車輛行駛較為穩(wěn)定后土壤受力逐漸減小，最終達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài).

圖21 不同轉(zhuǎn)向半徑條件下土壤受力

土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度的變化趨勢(shì)與其受力變化具有一致性.圖22為相同工況條件和時(shí)刻、不同轉(zhuǎn)向半徑下的土壤速度場(chǎng)云圖對(duì)比.由圖22可知：位于履帶后方的土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度較小，沿履帶前進(jìn)方向，土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度逐漸增大，位于履帶轉(zhuǎn)向兩側(cè)的土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度明顯大于其他部位.轉(zhuǎn)向半徑較小時(shí)，履帶兩側(cè)土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)明顯大于轉(zhuǎn)向半徑較大的土壤顆粒，且在履帶兩側(cè)極易形成堆積并被擊飛.而轉(zhuǎn)向半徑較大時(shí)，履帶兩側(cè)土壤影響較小，土壤顆粒不易堆積.但不論轉(zhuǎn)向半徑如何，沿履帶行駛方向，土壤易堆積，對(duì)履帶前端擠壓力較大.

圖22 不同轉(zhuǎn)向半徑下土壤速度場(chǎng)云圖對(duì)比

圖23為在其他工況條件相同、但轉(zhuǎn)向半徑不同的條件下的土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度曲線.

圖23 土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度曲線

由圖23可知：土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度的變化趨勢(shì)與土壤受力存在一致性.當(dāng)履帶車輛由靜止到行駛的瞬間，土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到峰值，之后逐漸減小，當(dāng)履帶車輛轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，顆粒運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài).轉(zhuǎn)向半徑較小的土壤顆粒速度明顯大于較大轉(zhuǎn)向半徑條件下的土壤顆粒運(yùn)動(dòng)速度.履帶車輛在直線行駛時(shí)，土壤顆粒速度穩(wěn)定且較小.轉(zhuǎn)向半徑為3 m的工況條件下的土壤顆粒速度明顯不穩(wěn)定且速度值最大.

3.2.2 轉(zhuǎn)向阻力

圖24(a)為摩擦阻力仿真結(jié)果.試驗(yàn)時(shí)車輛先向前行駛一段距離，然后按照設(shè)定回轉(zhuǎn)半徑進(jìn)行轉(zhuǎn)向.直線行駛時(shí)，摩擦阻力較小.隨著車輛開(kāi)始轉(zhuǎn)向，摩擦阻力增大明顯.圖24(b)為轉(zhuǎn)向時(shí)剪切阻力仿真結(jié)果.直線行駛時(shí)，剪切阻力較小.隨著車輛開(kāi)始轉(zhuǎn)向，剪切阻力增大明顯，趨勢(shì)與摩擦阻力接近.圖24(c)為轉(zhuǎn)向時(shí)刮土阻力仿真結(jié)果，直線行駛時(shí)，刮土阻力較小.隨著車輛開(kāi)始轉(zhuǎn)向，刮土阻力增大明顯，小于摩擦阻力和剪切阻力.將剪切阻力、摩擦阻力和刮土阻力進(jìn)行求和，可以得到轉(zhuǎn)向阻力，如圖24(d)所示.

圖24 轉(zhuǎn)向阻力仿真結(jié)果

4 結(jié) 論

以履帶車輛為模型，建立了履帶車輛整車模型，并添加接觸約束、運(yùn)動(dòng)約束與力矩.在三軸試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立土壤顆粒模型，將車輛模型與土壤顆粒模型雙向?qū)?，建立履帶、地面相互作用系統(tǒng).

由于履帶與地面相互作用的復(fù)雜性，通過(guò)樣車試驗(yàn)很難獲得履帶車輛轉(zhuǎn)向時(shí)地面作用阻力的變化規(guī)律.本研究應(yīng)用細(xì)觀離散元，采用EDEM和RecurDyn協(xié)同仿真對(duì)履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力進(jìn)行仿真分析，得到了不同轉(zhuǎn)向半徑、轉(zhuǎn)向速度等工況下的履帶車輛轉(zhuǎn)向阻力變化規(guī)律.

仿真結(jié)果表明：土壤受力越大，其速度值也越大；履帶受到的滾動(dòng)摩擦力與履帶行駛速度和履帶輪上載荷呈正相關(guān)；土壤速度場(chǎng)與履帶轉(zhuǎn)向半徑、履帶行駛速度、履帶輪上載荷呈正相關(guān)；土壤力場(chǎng)與速度場(chǎng)存在一致性，土壤力場(chǎng)與履帶回轉(zhuǎn)半徑、履帶輪上載荷、履帶行駛速度呈正相關(guān)；履帶受到的刮土阻力與履帶回轉(zhuǎn)半徑呈負(fù)相關(guān)，與履帶回轉(zhuǎn)速度、履帶輪上載荷呈正相關(guān)；履帶受到的剪切阻力與轉(zhuǎn)向半徑呈負(fù)相關(guān)，與履帶行駛速度、履帶輪上載荷呈正相關(guān).