兩個世紀以前履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)輸車(che)(che)(che)(che)輛就已經出(chu)(chu)現(xian)(xian),從那時起(qi)人(ren)們(men)就開始了(le)對(dui)履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)輸車(che)(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)研究(jiu),并得(de)到了(le)豐(feng)富的(de)(de)(de)積累。起(qi)初履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)行(xing)駛裝置(zhi)只在農用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)輛上使用(yong)(yong),坦克是在第一(yi)次世界大戰中才(cai)出(chu)(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)。隨著研究(jiu)的(de)(de)(de)深(shen)入,人(ren)們(men)逐漸認識到車(che)(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)設計參數對(dui)整車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)性能影響極為(wei)重(zhong)(zhong)要,而(er)且車(che)(che)(che)(che)輛與(yu)地(di)(di)(di)面(mian)之間的(de)(de)(de)力學(xue)關(guan)系(xi)與(yu)履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)輸車(che)(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)機動(dong)性能緊(jin)密相聯。例如,地(di)(di)(di)面(mian)的(de)(de)(de)載荷(he)和(he)車(che)(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)牽引(yin)力會(hui)受到車(che)(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)心(xin)位置(zhi)的(de)(de)(de)影響,履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)輸車(che)(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)行(xing)駛阻力與(yu)沉陷會(hui)受到履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)傳動(dong)系(xi)統的(de)(de)(de)影響等。自二(er)戰以來,人(ren)們(men)對(dui)接地(di)(di)(di)壓(ya)力等概念有了(le)更(geng)加深(shen)入的(de)(de)(de)研究(jiu)。接地(di)(di)(di)壓(ya)力是履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)輸車(che)(che)(che)(che)輛總體(ti)性能的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要指標,它(ta)僅適(shi)用(yong)(yong)于(yu)小負(fu)重(zhong)(zhong)輪、小輪距(ju)和(he)長(chang)節距(ju)的(de)(de)(de)履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai),而(er)對(dui)于(yu)高速履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)輸車(che)(che)(che)(che)輛上的(de)(de)(de)短節距(ju)履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)大負(fu)重(zhong)(zhong)輪則(ze)不適(shi)用(yong)(yong),因(yin)為(wei)在履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)接地(di)(di)(di)長(chang)度(du)內壓(ya)力值發(fa)生了(le)顯著地(di)(di)(di)變化(hua),由此(ci)提出(chu)(chu)了(le)適(shi)用(yong)(yong)于(yu)所有負(fu)重(zhong)(zhong)輪下很大壓(ya)力的(de)(de)(de)平均值尸這個概念來加以解決。貝克是地(di)(di)(di)面(mian)力學(xue)的(de)(de)(de)提出(chu)(chu)和(he)奠定(ding)者(zhe),從此(ci)之后人(ren)們(men)對(dui)地(di)(di)(di)面(mian)力學(xue)了(le)系(xi)統全面(mian)的(de)(de)(de)研究(jiu)。
隨著多體系統動力(li)學(xue)理論的(de)研(yan)究成熟和計算機科學(xue)技術的(de)不斷(duan)發展,數值仿(fang)真(zhen)逐漸被廣泛應用(yong)于(yu)履帶(dai)運(yun)輸車輛(liang)的(de)研(yan)究中,通(tong)過數值仿(fang)真(zhen)人們可以對履帶(dai)運(yun)輸車輛(liang)系統的(de)性能進行預測,其結果(guo)比較理想。上世紀年代(dai),美國(guo)最(zui)先運(yun)用(yong)數值仿(fang)真(zhen)方(fang)法(fa)對坦(tan)克的(de)性能進行了(le)動力(li)學(xue)仿(fang)真(zhen)研(yan)究。動力(li)學(xue)仿(fang)真(zhen)軟(ruan)件相繼面世,如、等。
履帶運輸車輛(liang)研(yan)究狀況及動力學建模的發展
由(you)于履(lv)帶(dai)運輸車(che)輛(liang)(liang)其使用環境(jing)多變,而且本身機械系統(tong)(tong)非常復雜,再加上人(ren)們(men)對(dui)路(lu)面(mian)特(te)性的(de)(de)認(ren)識以及車(che)輛(liang)(liang)對(dui)路(lu)譜響(xiang)應(ying)的(de)(de)研(yan)究不夠深入,所以在相當長(chang)一段時(shi)間里,人(ren)們(men)一直采用“經(jing)驗試驗”這種傳統(tong)(tong)的(de)(de)研(yan)究模式對(dui)履(lv)帶(dai)運輸車(che)輛(liang)(liang)進行(xing)研(yan)究。由(you)于這種研(yan)究模式需要有豐富的(de)(de)經(jing)驗公式和大(da)量(liang)的(de)(de)試驗作為(wei)基礎,所以它具有成本大(da)量(liang)投入,研(yan)制周期偏長(chang)等(deng)缺點(dian)。
近些年來,履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)的(de)基(ji)礎理(li)論得(de)(de)到了很(hen)快的(de)發(fa)展(zhan),并在不(bu)斷(duan)地(di)完(wan)善中,人們對履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)有了更(geng)(geng)加(jia)深入(ru)地(di)認識。首先,由于地(di)面力(li)學(xue)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)和完(wan)善,人們對車輛(liang)一(yi)(yi)地(di)面間的(de)作用力(li)關系已經有了更(geng)(geng)加(jia)深刻的(de)了解(jie)(jie)其次,隨著(zhu)計算機技術的(de)迅速發(fa)展(zhan)以(yi)及數值(zhi)仿真在履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)系統分析(xi)和性(xing)能(neng)(neng)(neng)預測中的(de)不(bu)斷(duan)應用,用來描(miao)述履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)動力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)代(dai)數一(yi)(yi)微分方(fang)程大量涌現(xian)并得(de)(de)以(yi)求(qiu)解(jie)(jie)第三(san),多(duo)體系統動力(li)學(xue)理(li)論的(de)逐漸(jian)成熟(shu)為履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)自身復(fu)雜(za)性(xing)問題的(de)解(jie)(jie)決指明了出路。同時,通過運(yun)用多(duo)體動力(li)學(xue),能(neng)(neng)(neng)夠把(ba)(ba)構成履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)的(de)各(ge)個部件量化為剛(gang)性(xing)體或(huo)柔性(xing)體,然后利(li)用各(ge)種(zhong)約束把(ba)(ba)它們組合起來,最后通過求(qiu)解(jie)(jie)約束方(fang)程和動力(li)學(xue)方(fang)程得(de)(de)到履(lv)(lv)帶(dai)運(yun)輸(shu)(shu)(shu)車輛(liang)的(de)動力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。
履(lv)帶運(yun)輸車輛研究(jiu)狀(zhuang)況及動力學(xue)建模(mo)的發展
人們根據研究(jiu)的目的和對象不(bu)同,建立了不(bu)同的車(che)(che)(che)(che)輛模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。最早是(shi)利用解析(xi)的車(che)(che)(che)(che)輛模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)進行仿(fang)真,此(ci)方(fang)法(fa)主要是(shi)在(zai)測(ce)試(shi)前(qian)和最終設(she)計(ji)對改進結果的量化(hua)和預測(ce)。履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)輛的性能評(ping)價可(ke)以(yi)借助某些(xie)仿(fang)真軟件來實現,比如(ru)吞模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)、模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)、二維模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)等。隨著時(shi)代的發展,根據高(gao)速履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)與低速履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)的不(bu)同,設(she)計(ji)出了高(gao)速履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)與低速履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。年又提出履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)輛聯合(he)仿(fang)真的方(fang)法(fa)。履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)(che)(che)(che)輛的建模(mo)(mo)(mo)(mo)過(guo)(guo)程是(shi)一個(ge)從簡到精,從無到有的過(guo)(guo)程。如(ru)今(jin)人們可(ke)以(yi)利用的模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)有剛性履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)和柔性履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)以(yi)及混(hun)合(he)履(lv)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)模(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。