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履帶運(yùn)輸車車輛多體系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

    隨著數(shù)學(xué)、力學(xué)和計算機(jī)信息科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，多體系統(tǒng)動力學(xué)和基于多體理論的數(shù)字化虛擬樣機(jī)技術(shù)為履帶運(yùn)輸車車輛懸掛分析、設(shè)計和優(yōu)化問題提供了有力的工具。傳感器技術(shù)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制算法是主動懸掛的三大組成部分。前兩部分在技術(shù)上均可以實(shí)現(xiàn)。而控制策和算法是懸掛控制系統(tǒng)的核心，則主要通過計算機(jī)仿真、車輛動力學(xué)分析及系統(tǒng)試驗(yàn)。

履帶運(yùn)輸車車輛是由許多子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，對其進(jìn)行運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)分析時僅靠經(jīng)典力學(xué)理論和方法已很難解決。世紀(jì)年代末多體系統(tǒng)動力學(xué)和基于多體理論的數(shù)字化虛擬樣機(jī)技術(shù)為解決汽車懸掛及整車的分析、設(shè)計和優(yōu)化問題提供了有力的工具。

多個物體通過運(yùn)動副連接的系統(tǒng)，稱為多體系統(tǒng)。

多體系統(tǒng)中的構(gòu)件定義為物體。當(dāng)運(yùn)動中零部件的彈性變性不影響物體大范圍的運(yùn)動形態(tài)時，系統(tǒng)中的物體可作剛體假定，該多體系統(tǒng)稱為多剛體系統(tǒng)；在運(yùn)動時，受控的剛體位移和彈性振動位移同時發(fā)生，相互耦合時，剛體必須作柔性體假定，這種多體系統(tǒng)稱為柔性多體系統(tǒng)。在研究履帶運(yùn)輸車車輛懸掛系統(tǒng)對車輛行駛平順性影響時，由于可將履帶運(yùn)輸車車輛整個行動系統(tǒng)（包括履帶運(yùn)輸車）看作多剛體系統(tǒng)。

履帶運(yùn)輸車車輛多體系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

目前商用的多體動力學(xué)軟件包括德國西門子公司的、美國和韓國，三款軟件中均有專門的履帶運(yùn)輸車車輛建模工具箱，可以搭建履帶運(yùn)輸車車輛多體動力學(xué)模型。

履帶運(yùn)輸車車輛多體系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)十分重視履帶運(yùn)輸車車輛多體動力學(xué)模型的開發(fā)，美國先進(jìn)科學(xué)與自動化公司與美軍裝甲車研究開發(fā)和工程中心（）建立車輛虛擬樣機(jī)模型，仿真與試驗(yàn)同步進(jìn)行，提高了仿真模型的準(zhǔn)確性。，搭建了履帶運(yùn)輸車車輛實(shí)體模型，考慮了履帶運(yùn)輸車本身的自由度，分析了履帶運(yùn)輸車板實(shí)體模型與剛性地面之間的相互關(guān)系；國內(nèi)馬吉勝分別使用和建立了某型履帶運(yùn)輸車車輛的簡化模型。北京理工大學(xué)振動與噪聲實(shí)驗(yàn)室郭軍、武云鵬等博士先后對履帶運(yùn)輸車車輛多體動力學(xué)建模進(jìn)行了研究，建立了多種型號履帶運(yùn)輸車車輛的多體動力學(xué)模型，利用多體動力學(xué)模型對車輛行動系統(tǒng)的性能進(jìn)行仿真研究，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，極大縮短了研究周期。