履带车辆转向功率与直驶功率对比分析

履带车辆转向与轮式车辆转向有着本质的区别.履带车辆转向时的功率消耗较直线行驶功率消耗要大的多.提出了转向功率比的概念,建立了考虑高速履带滑转、低速履带滑移条件下履带车辆转向功率比的计算模型.通过对模型简化与推导,得到考虑履带滑转、滑移实际条件的模型与不考虑履带滑转、滑移理论模型的等价关系.对安装不同转向机构履带车辆的转向功率比进行了分析.通过在3种典型地面条件下对现有的具有有限个规定转向半径车型的示例计算,得到履带车辆转向功率消耗为直线行驶功率消耗的1.63～3.24倍的结论.     

履带车辆转向过程仿真与试验研究

分析了简化条件下和考虑滑转滑移条件下履带车辆在坚实地面上的转向过程,对比计算了2种条件下转向时的牵引力、制动力、转向阻力矩和转向半径,并通过实车试验进行检验.结果表明,滑动模型揭示了履带车辆转向机理,与试验结果较为吻合.     

基于主动轮转速的履带车辆运动轨迹计算方法

为解决履带车辆运动轨迹分析所需的高精度定位问题,以履带车辆主动轮转速为输入,通过转向运动学分析、连续转向过程中的坐标转换、滑移滑转相对偏移量引入等手段,构建了一种求解履带车辆连续运动轨迹的方法。试验验证结果表明:采用该方法求解的定位精度小于0.2 m,能满足履带车辆运动轨迹分析的基本要求。     

高速履带车辆在坚实地面转向机理研究

运用系统分析的方法,研究坚实地面条件下高速履带车辆转向过程理论及其计算机仿真。以履带滑动转向理论为基础,考虑影响履带车辆转向的诸多因素(质心位置、负荷分布等),建立了履带车辆转向过程动力学模型。并为求解模型中的微分一代数混合方程,编写相应程序进行了仿真计算,对高低速2种情况下高速履带车辆的转向过程进行了计算机仿真实验,仿真计算的结果与实车野外实验的结果呈现一致性。特别在分析履带车辆高速转向过程中研究了离心力通过履带接地压力而对履带车辆转向过程的影响。     

履带车辆转向性能指标修正与实验

基于滑转滑移理论对履带车辆转向性能指标进行分析,针对工程简化转向性能指标的误差进行修正,给出转向阻力矩、转向牵引力及制动力、转向半径和转向角速度的修正系数,结合实车实验数据对修正系数进行验证,表明修正系数的可靠度可达到0.96以上。     

集中载荷条件下的履带车辆转向分析

研究履带接地段滑动条件下履带车辆稳态转向问题。基于履带接地压力除均匀分布外另一典型分布-集中载荷条件,推导了转向所需牵引力、制动力、转向阻力矩、转向半径、转向角速度的表达式。采用迭代法求解转向平面运动方程,计算结果与实车实验进行了对比。结果表明,滑动模型反映了实际转向过程机理,可用于预测转向物理量取值区间。     

履带车辆转向过程循环功率分析

针对差速式、独立式2类转向机构,分别给出了不计和计及履带接地段打滑条件下最大循环功率及相应的相对转向半径的计算方法,定量讨论了不计和计及履带接地段打滑时循环功率的差别。在示例给定的计算条件下计算结果表明,计及履带接地段打滑时循环功率较不计打滑时小约20％。实车试验结果证实:考虑履带接地段打滑计算的循环功率同实际值更接近,在分析循环功率时不能忽略履带接地段的打滑。     

履带车辆转向期间的自动换档

讨论了履带车辆在转向期间实现换档的必要性和可能性,介绍了一个使用二级行星转向机的履带车辆,在转向期间自动换档的控制系统及其试车情况,并论述了采用双流转向机构后进行自动换档的控制策略。     

考虑履带滑动的转向过程仿真与试验验证

为了准确分析履带车辆的转向性能,建立了考虑履带滑动的转向过程动态模型,分析计算了履带与地面之间的牵引力、制动力以及转向阻力矩、转向半径、转向角速度等运动学和动力学参数的变化规律。研究表明:考虑履带滑动时的转向半径是理论计算值的1.5倍左右,转向角速度是理论值的67%左右。试验结果证明了所建立的转向模型的可信性。     

某型履带车辆偏驶现象仿真研究

利用MSC．ADAMS/ATV模块建立了某型履带车辆的多体动力学模型。针对该履带车辆在直线行驶换挡过程中发生偏驶的现象,分析了产生偏驶现象的原因。利用该型履带车辆的多体动力学模型,对在典型路面条件下车辆的行驶情况进行了仿真,在仿真过程中履带车辆发生了偏驶,证明了所分析故障原因的正确性。     

电传动履带车辆转向行驶控制策略仿真研究

以双侧电机独立驱动这一典型电传动方案为研究对象,针对转向行驶控制的难题,提出了基于功率-转速复合调节的转向行驶控制策略,对驾驶员操控信号进行了解析,基于Matlab软件和RecurDyn软件建立了电传动车辆的机电一体联合仿真模型,对车辆典型转向工况进行了仿真试验,验证了转向行驶控制策略的有效性。     

Dual-steering mode based on direct yaw moment control for multi-wheel hub motor driven vehicles:Theoretical design and experimental assessment

One of the main challenges for multi-wheel hub motor driven vehicles is the coordination of individual drivetrains to improve mobility and stability in the steering process.This paper proposes a dual-steering mode based on direct yaw moment control for enhancing vehicle steering ability in complex environ-ments.The control system is designed as a hierarchical structure,with a yaw moment decision layer and a driving force distribution layer.In the higher-level layer,the objective optimization function is con-structed to obtain the slip steering ratio,which represents the degree of vehicle slip steering in the dual-steering mode.A yaw moment controller using active disturbance rejection control theory is designed for continuous yaw rate control.When the actual yaw rate of the vehicle deviates from the reference yaw rate obtained by the vehicle reference model and the slip steering ratio,the yaw moment controller is actuated to determine the yaw moment demand for vehicle steering.In the lower-level layer,there is a torque distribution controller based on distribution rules,which meets the requirement of yaw moment demand without affecting the total longitudinal driving force of the vehicle.For verifying the validity and feasibility of the dual-steering mode,simulations were conducted on the hardware-in-loop real-time simulation platform.Additionally,corresponding real vehicle tests were carried out on an eight-wheel prototype vehicle.Test results were generally consistent with the simulation results,thereby demon-strating that the proposed dual-steering mode reduces steering radius and enhances the steering per-formance of the vehicle.     

基于权重灰色关联分析的装甲车辆发动机使用状态评价研究

为综合预测装甲车辆发动机使用寿命,应用相关性分析构建发动机使用影响因素指标体系,进行指标权重计算．提出并应用权重灰色关联分析方法,定量评价装甲车辆发动机使用状态,定义并计算发动机使用条件修正系数,得到发动机使用影响因素指标权重集,以及不同使用条件下发动机使用寿命预测计算方法．     

滑移边界条件的收敛性分析及应用

用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件,可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时,通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格较密的时候会出现迭代计算发散的问题。理论分析表明,直接计算梯度的方法使边界条件的时间推进过程等价于雅克比迭代过程,因此必须满足相应的收敛性条件。为了消除收敛性条件的限制,给出了一种在任意网格密度下均收敛的边界条件处理方法并通过数值算例验证了该方法的正确性。针对高空高超声速流动,以空天飞机为例,对比了滑移/无滑移边界条件所得结果的差异,分析了滑移效应对飞行器气动特性及热环境的影响。