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《履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真》篇一一、引言随着科技的进步和军事需求的不断增长，履带式特种车辆在各种复杂环境下的应用越来越广泛。
为了更好地理解其运动性能、优化设计以及提高仿真精度，精细化动力学建模与仿真成为了研究的热点。
本文旨在探讨履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真的相关内容，为相关研究提供参考。
二、履带式特种车辆动力学建模1. 模型假设与简化在建立履带式特种车辆动力学模型时，为了简化问题，我们做出以下假设：车辆在平坦地面上行驶，不考虑空气阻力影响；履带与地面接触的力学关系为线性关系等。
2. 模型构建基于上述假设，我们采用多刚体动力学理论，结合履带式车辆的特性，建立其动力学模型。
该模型包括车辆底盘、履带、驱动系统等部分的运动学和动力学方程。
其中，履带与地面的相互作用力是模型的关键部分，我们采用弹簧-阻尼器模型来描述这种相互作用。
三、精细化建模的考虑因素在建立精细化动力学模型时，我们需要考虑以下因素：1. 履带与地面的摩擦力：不同地面的摩擦系数对车辆的运动性能有很大影响。
因此，我们需要根据实际地面条件，选择合适的摩擦系数。
2. 履带的弹性：履带在行驶过程中会产生一定的弹性变形，这会影响车辆的行驶稳定性和动力性能。
因此，在建模过程中需要考虑履带的弹性。
3. 驱动系统的动态特性：驱动系统的动态特性对车辆的加速、减速等性能有很大影响。
因此，我们需要建立准确的驱动系统模型，以反映其动态特性。
四、仿真分析在建立好动力学模型后，我们进行仿真分析。
通过改变地面条件、履带张力、驱动系统参数等，观察车辆的运动性能变化。
通过对比仿真结果与实际测试结果，验证模型的准确性。
同时，我们还可以通过仿真分析，优化车辆的设计，提高其运动性能。
五、结论本文针对履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真进行了探讨。
通过建立多刚体动力学模型，并考虑履带与地面的相互作用力、履带弹性、驱动系统动态特性等因素，我们得到了较为准确的车辆动力学模型。
履带车辆动力学建模及模型试验验证谢欢;王红岩;郝丙飞;王钦龙【摘要】为研究履带车辆的动力学性能,须建立准确的车辆模型.对履带车辆进行了拓扑结构分析,基于RecurDyn环境建立了履带车辆多体动力学模型,采用谐波叠加法对随机路面进行数字化模拟,并通过三维等效容积法建立了三维仿真路面模型.为验证多体动力学模型的可信性,进行了典型障碍和随机道路实车试验,比较了测点处加速度时间历程变化和功率谱估计曲线.结果表明:建立的动力学模型能够较好地反映实车的高频和低频振动特性,为履带车辆的动力学研究提供了模型基础.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2018(056)006【总页数】5页(P44-48)【关键词】履带车辆;动力学模型;实车试验;模型验证【作者】谢欢;王红岩;郝丙飞;王钦龙【作者单位】100072北京市陆军装甲兵学院;100072北京市陆军装甲兵学院;100072北京市陆军装甲兵学院;100072北京市陆军装甲兵学院【正文语种】中文【中图分类】TJ8110 引言目前，基于多体动力学方法的虚拟样机技术为履带车辆模型的仿真研究提供了很好的方法途径[1-2]。
进行装甲车辆性能的仿真分析，首先要建立准确的车辆动力学模型，国内许多研究者对此开展了许多卓有成效的工作。
武云鹏[3]使用ATV工具箱在ADAMS环境中建立了履带车辆悬挂系统动力学模型，研究了履带车辆悬挂系统的动力学性能。
韩宝坤[4]等建立了履带车辆基于平稳性能的动力学模型，并与DADS环境下的动力学模型进行了比较，验证了模型的合理性。
王克运[5]等为研究履带车辆越障过程中的动力学性能，建立了其动力学模型，在MATLAB/Simulink环境中对模型进行了仿真。
陈媛媛[6]利用三维建模软件Pro/E和多体动力学软件RecurDyn建立了履带车辆动力学模型，在不同的工况下，研究了履带张紧装置对车辆的机动性和平顺性的影响。
本文以某型履带车辆为研究对象，基于多体动力学软件RecurDyn环境建立履带车辆多刚体系统动力学模型，并通过实车试验对所建履带车辆模型进行验证，为下一步履带车辆动力学性能仿真分析提供较准确的模型。
履带车辆主动悬挂系统振动控制的研究的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展，履带车辆作为一种重要的军事装备，其性能得到了不断提升。
然而，在履带车辆的行驶过程中，由于路面的不平坦性以及车辆的大型化，车辆振动问题成为制约其性能提升的瓶颈。
因此，如何控制履带车辆的振动，提高其行驶稳定性和行驶舒适性，成为了当前研究的热点问题。
二、研究目的和意义本研究旨在通过研究履带车辆的主动悬挂系统振动控制方法，提高履带车辆的行驶稳定性和行驶舒适性。
具体研究目的如下：1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型，分析其振动特性；2. 设计、优化主动悬挂系统的控制算法，将振动信号作为控制量，通过外部制动器、阀门等调节悬挂系统的阻尼、刚度等参数；3. 在实际测试中验证主动悬挂系统的有效性，并与传统被动悬挂系统做对比。
三、研究内容和方法本研究将重点研究履带车辆主动悬挂系统振动控制方法。
具体研究内容和方法如下：1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型，包括车辆悬挂系统、路面不平度和悬挂系统控制器等；2. 基于状态空间模型，设计悬挂系统的控制算法，并将其实现在实际测试平台中；3. 在实际测试平台上进行振动控制实验，并记录车体振动的加速度、速度等参数；4. 将主动悬挂系统的效果与传统被动悬挂系统进行对比，验证主动悬挂系统的有效性。
四、研究预期成果1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型，分析其振动特性；2. 设计、优化主动悬挂系统的控制算法，提高车辆的行驶稳定性和行驶舒适性；3. 在实际测试中，验证主动悬挂系统在振动控制方面的有效性，并证明其优于传统被动悬挂系统。
五、研究难点和解决方案1. 履带车辆悬挂系统具有非线性、时变特性，建立其数学模型时需要综合考虑各种因素的影响。
解决方案：借助系统辨识方法，对履带车辆悬挂系统进行建模，并通过试验数据对模型进行验证，提高模型的准确性。
2. 履带车辆主动悬挂系统的控制算法需要结合悬挂系统的特性进行优化，并考虑现实控制条件的限制。
履带车辆发动机悬置系统模态分析谢欢;王红岩;芮强;段誉;李善乐;郝丙飞【摘要】模态分析是研究系统动态特性的重要基础.为分析履带车辆发动机悬置系统的振动特性,在合理简化发动机悬置系统的基础上,推导了悬置系统的数学模型,并基于ADAMS环境建立其动力学模型,求解系统的固有频率、模态振型和各阶能量分布矩阵,并分析了系统各自由度耦合程度.对比发动机和路面的激励特征,结合系统的模态特性,分析系统振动匹配情况.结果表明:系统各方向均存在不同程度的耦合,其中z方向和绕z轴转动方向解耦度超过85％.悬置系统的固有频率避开了发动机激励频率,但车辆应减少在3.91～16.47 km/h车速下的行驶时间才能减少履带板激振频率所带来的共振影响.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2018(056)005【总页数】5页(P51-55)【关键词】履带车辆;发动机悬置;模态分析;能量分布矩阵【作者】谢欢;王红岩;芮强;段誉;李善乐;郝丙飞【作者单位】100072 北京市陆军装甲兵学院车辆工程系;100072 北京市陆军装甲兵学院车辆工程系;100072 北京市陆军装甲兵学院车辆工程系;100072 北京市陆军装甲兵学院车辆工程系;100072 北京市陆军装甲兵学院车辆工程系;100072 北京市陆军装甲兵学院车辆工程系【正文语种】中文【中图分类】TJ380 引言履带车辆是地面作战的主要突击力量，具有高速重载的特点，其工况和道路行驶状况十分复杂，依靠高可靠的动力输出保障实现快速机动。
目前我军前几代装甲车辆发动机的支撑与固定基本都是采用螺栓和发动机架进行4点刚性联接，随着新一代履带车辆性能的提高，需要装备更高功率和转速的发动机，因此对军用发动机悬置的研究是一个新的方向。
在发动机悬置系统的研究中，王金杰[1]建立了轻型履带车辆动力传动总成悬置系统振动模型，利用MATLAB求得系统的固有特性，通过灵敏度分析对悬置系统刚度进行了合理匹配。
履带车辆系统建模设计方案1. 引言履带车辆是一种特殊类型的车辆，具有优异的越野性能和载重能力，广泛应用于工程、军事、矿山等领域。
履带车辆系统作为履带车辆的核心部件，其安全性、可靠性和性能直接影响履带车辆的使用效果和寿命。
因此，本文将针对履带车辆系统进行建模设计，以提高其性能和可靠性。
2. 建模设计流程在进行履带车辆系统建模设计的过程中，我们可以采用以下的流程：2.1 确定系统需求首先，我们需要明确履带车辆的使用场景和用户需求，例如：越野性能、载重能力、行驶速度、操控性能等。
同时，也需要考虑到履带车辆使用过程中可能面临的突发情况，如车辆被卡住、爬坡、越垄等情况，以便在系统设计中做出合理的考虑。
2.2 构建系统模型其次，我们需要根据系统需求构建模型，包括履带车辆的结构模型、功能模型、数据模型、行为模型和性能模型等。
其中，结构模型主要反映履带车辆组成部分的几何、材料和结构特征，功能模型主要描述组成部分之间的功能关系，数据模型主要描述履带车辆的数据特征和数据结构，行为模型主要描述履带车辆在不同条件下的行为表现，性能模型主要描述履带车辆的性能指标。
2.3 进行仿真验证在模型构建完成之后，我们需要进行仿真验证，以验证模型是否符合系统需求和性能指标，同时也可以通过仿真验证来找出模型中可能存在的问题和缺陷，进一步改进系统设计。
2.4 系统实现最后，我们需要进行系统实现，将模型转化为可运行的程序代码或者硬件电路，并对其进行软硬件优化，以达到最佳的性能和稳定性。
3. 模型建设方法在进行履带车辆系统建模设计的过程中，我们可以采用以下的方法：3.1 系统分解首先，我们需要对履带车辆系统进行分解，将其分为多个组成模型，包括充能系统、传动系统、行走系统、悬挂系统等。
通过系统分解，可以使系统的结构更加清晰明了，便于进行进一步的建模设计。
3.2 设计模式在进行履带车辆系统建模设计的过程中，我们可以采用多种设计模式，如代理模式、工厂模式、单例模式等。
《履带车辆行动系统动力学仿真分析》一、引言随着科技的发展，履带车辆在军事、工程、农业等多个领域得到了广泛应用。
其行动系统的性能直接关系到车辆的整体运行效率和安全性。
因此，对履带车辆行动系统进行动力学仿真分析，对于优化车辆设计、提高运行性能具有重要意义。
本文将针对履带车辆行动系统进行动力学仿真分析，以期为相关研究提供参考。
二、履带车辆行动系统概述履带车辆行动系统主要由履带、驱动轮、导向轮、张紧装置等组成。
其中，履带是车辆与地面接触的主要部分，驱动轮为车辆提供动力，导向轮则控制车辆的行进方向，张紧装置则保证履带的张紧度。
这些部件的协同作用，使得履带车辆能够在复杂地形中稳定行驶。
三、动力学仿真分析方法动力学仿真分析是通过对履带车辆行动系统的运动过程进行数学建模，利用计算机软件进行模拟分析的方法。
本文采用多体动力学理论，结合履带车辆的实际结构和工作特点，建立动力学模型。
通过输入各种工况下的驱动力和阻力数据，模拟车辆在不同地形和速度下的行驶情况，从而分析行动系统的动力学性能。
四、仿真结果与分析1. 仿真结果通过动力学仿真分析，我们得到了履带车辆在不同工况下的行驶数据，包括速度、加速度、驱动力、阻力等。
同时，我们还观察到了履带与地面接触的应力分布情况，以及各部件的运动状态。
2. 数据分析根据仿真结果，我们可以对履带车辆行动系统的动力学性能进行分析。
首先，通过对不同工况下的驱动力和阻力进行分析，我们可以了解车辆在不同地形和速度下的行驶性能。
其次，通过对履带与地面接触的应力分布进行分析，我们可以了解履带的磨损情况和承受能力。
最后，通过对各部件的运动状态进行分析，我们可以评估行动系统的协调性和稳定性。
五、结论与展望1. 结论通过动力学仿真分析，我们得到了履带车辆行动系统在不同工况下的运行数据和性能评估。
结果表明，行动系统的设计在一定程度上能够满足车辆在各种地形和速度下的行驶需求。
然而，仍存在一些需要改进的地方，如提高履带的耐磨性、优化驱动轮和导向轮的协调性等。
基于LMS的履带车辆多体动力学建模与仿真【摘要】本文研究履带车辆在路面行驶时受到的振动，使用Track builder在LMS中建立了某履带车辆动力学模型，应用多体动力学理论分析了车体、悬挂系统、负重轮、履带、路面之间的相互作用，给出了与各参数相对应的关系表达式，并描述了履带车辆运动学方程以及动力学方程。
以标准梯形障碍物作为路面输入选取的各种参数进行了仿真，可为设计提供参考。
【关键词】履带车辆；多体动力学；半主动悬挂；仿真1.引言悬挂系统（简称悬挂）是履带车辆行动系统的一个重要组成部分，在路面行驶时，它能够减少车体受到的冲击与振动，对提高车辆机动性具有重要作用。
悬挂系统最常见的一种设计与仿真方法是忽略履带对车辆的影响，建立车辆的线性振动模型，计算车辆悬挂系统的性能。
然而由于悬挂系统导向连接件在车辆布置中的几何非线性影响，悬挂系统中弹性、阻尼元件的自身的非线性影响，特别是当车体振幅很大时，线性模型很难准确地分析履带式车辆悬挂系统的动力学特性。
另外履带车辆动力学建模中应充分考虑到履带对路面不平度的影响以及履带引起的振动“牵连”等因素。
LMS将多刚体系统动力学传统算法与递归算法相结合，基于DADS高效稳定的求解器，建立虚拟机械系统动力学方程。
Track builder履带模块是分析履带车辆动力学性能的理想工具，特别是在悬挂系统的分析中应用颇多。
本文将以某型履带车辆为仿真对象，通过进行参数化建模，建立履带车辆多刚体动力学模型，对履带车辆在梯形障碍物路面直线行驶时进行计算，并将仿真结果与设计参数进行比对，验证其准确性和可信度。
2.履带车辆参数化动力学模型2.1 模型结构及运动学分析图1是某履带车辆在LMS中的参数化多刚体动力学模型，该模型车体（Hull）每侧有负重轮（Road-wheel）、平衡肘（Link_Roadwheel）、诱导轮（Idler）、主动轮（Sprocket）、履带（Track system）。
车辆悬挂系统的优化设计车辆悬挂系统作为汽车重要的组成部分，直接关系到车辆行驶的平稳性、舒适性和安全性。
优化悬挂系统设计能够提高车辆性能和乘坐体验，本文将围绕车辆悬挂系统的优化设计展开论述。
一、悬挂系统的基本原理与作用车辆悬挂系统通过悬挂弹簧、减震器和悬挂支架等部件，连接车身和车轮，起到支撑和缓冲作用。
悬挂系统能够吸收路面不平，减少车身的颠簸，保证驾乘的舒适性和稳定性。
同时，悬挂系统还能够保护车身、发动机和传动系统等重要部件，延长其使用寿命。
二、悬挂系统的优化设计目标1. 提高车辆的行驶稳定性。
悬挂系统的优化设计需要考虑车辆在高速行驶、转弯、制动等情况下的稳定性，减少侧翻和摇晃。
2. 提升乘坐的舒适性。
通过减震器的优化设计，降低车辆受到的颠簸和震动，提供舒适的驾乘环境。
3. 提高悬挂系统的可靠性和耐久性。
悬挂系统需要在各种复杂的路况下保持良好的工作状况，提升其使用寿命和可靠性。
4. 降低车辆的燃油消耗。
通过优化悬挂系统的设计，减少不必要的能量损耗，提高车辆的燃油利用效率。
三、悬挂系统的优化设计方法1. 材料选择与强度分析。
选用高强度、耐疲劳的材料，同时进行强度分析和优化设计，确保悬挂系统在受力情况下不会发生变形或破裂。
2. 建立悬挂系统的数学模型。
通过建立悬挂系统的数学模型，包括弹簧刚度、减震器参数等，进行仿真分析和优化设计。
3. 减震器的优化设计。
减震器的合理设计能够有效抑制车身的振动，提供更好的驾乘体验。
优化设计减震器的阻尼特性和刚度，以满足车辆不同行驶状态下的需求。
4. 悬挂系统的悬架结构优化。
悬挂系统的悬架结构也会影响整个系统的性能。
通过优化悬挂支架等部件的结构，降低重量，提高刚度和强度，进一步改善悬挂系统的性能。
5. 考虑多种路况和行驶状态。
在悬挂系统的优化设计中，需要考虑不同的路况和行驶状态，如高速行驶、弯道行驶、起步和制动等情况，以确保悬挂系统在各种条件下都能提供最佳的性能和驾乘体验。
《履带车辆行动系统动力学仿真分析》一、引言随着计算机技术的飞速发展，动力学仿真在各种工程领域中扮演着越来越重要的角色。
特别是在履带车辆行动系统的设计与优化中，动力学仿真分析成为了不可或缺的工具。
本文旨在通过动力学仿真分析，深入探讨履带车辆行动系统的性能特点及优化方向。
二、履带车辆行动系统概述履带车辆行动系统是一种通过履带与地面接触并产生推进力的移动系统。
其核心组成部分包括履带、驱动系统、悬挂系统等。
这种行动系统因其良好的越野性能和较高的承载能力，在军事和民用领域均有广泛应用。
三、动力学仿真模型建立为了对履带车辆行动系统进行动力学仿真分析，首先需要建立相应的仿真模型。
模型应包括车辆的质量、惯量、履带与地面的接触力等关键参数。
同时，还需要考虑车辆在不同地形、不同速度下的运动状态，以及驱动系统和悬挂系统的动态响应。
在建模过程中，应采用多体动力学理论，将车辆各部分视为相互连接的刚体或弹性体，通过力学方程描述其运动状态。
同时，还需要考虑地形的复杂性，如坡度、凹凸不平的路面等对车辆运动的影响。
四、仿真结果分析通过对建立的模型进行仿真分析，可以得到车辆在不同条件下的运动状态及性能参数。
这些参数包括车辆的行进速度、加速度、转向半径、履带张力等。
通过对这些参数的分析，可以得出以下结论：1. 履带车辆的行进速度受地形、驱动力及悬挂系统的影响较大。
在平坦的路面上，车辆的行进速度较高；而在崎岖不平的地形上，车辆的行进速度会受到较大影响。
2. 悬挂系统的设计对车辆的越野性能有显著影响。
合理的悬挂系统设计可以减小车辆在行驶过程中的颠簸程度，提高乘坐舒适性及行驶稳定性。
3. 驱动力的大小直接影响车辆的加速性能和最大行进速度。
在坡度较大的地形上，驱动力的大小对车辆的爬坡能力具有决定性影响。
4. 履带张力是影响履带车辆行驶性能的关键因素之一。
适当的履带张力可以保证履带与地面的良好接触，提高车辆的牵引力和行进稳定性。
五、优化建议及展望根据仿真分析结果，为进一步提高履带车辆行动系统的性能，提出以下优化建议：1. 优化驱动力分配策略，以提高车辆在不同地形条件下的适应能力。
第 44 卷第 2 期2024 年 4 月振动、测试与诊断Vol. 44 No. 2Apr.2024 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis履带车辆主动悬挂多点布置优化∗凌启辉1，陈昕1，戴巨川1，何兴云2，杨书仪1，郭勇1（1.湖南科技大学机电工程学院 湘潭，411201） （2.江麓机电集团有限公司 湘潭，411100）摘要为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优，基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。
首先，建立了履带车辆悬挂系统动力学模型，并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性；其次，开展了履带车辆悬挂系统正交试验，分析了4种典型路面下各子悬挂对悬挂系统减振性能影响的敏感性；最后，设计了主动悬挂作动器的6个布置方案，通过建立基于线性二次最优（linear quadratic regulator，简称LQR）控制的履带车辆主动悬挂动力学模型，分析了典型路面下各布置方案对悬挂系统减振性能的影响规律及能耗变化规律。
结果表明，通过对履带车辆主动悬挂作动器的布置优化，可以实现悬挂减振性能和能耗之间的平衡。
关键词履带车辆；主动悬挂；道路模拟试验；优化；基于线性二次最优控制中图分类号U469.6；TH113.1引言履带车辆在行驶过程中产生的振动是制约其实现高舒适性、高打击精度的主要因素［1］。
主动悬挂因其优越的减振性能一直是国内外研究的热点［2⁃3］。
研究表明，安装有主动悬挂的履带车辆，其驾驶员的舒适性、火炮打击精度及车载设备的使用寿命均得到有效优化［3⁃5］。
目前，针对履带车辆主动悬挂的研究主要集中在控制算法改进与结构优化上。
文献［6］针对主动电液悬挂系统参数的非线性与不确定性问题，提出一种将自适应径向基函数与反步控制相结合的自适应神经网络控制方法，用于解决悬挂系统模型不匹配问题。
文献［2，7］提出一种新型机电液悬挂结构，可现实主动、半主动及被动模式的切换，在半主动模式下还能实现能量回收和冲击过载保护。
