基于RecurDyn的高架履带推土机行走系统动力学仿真研究_王建春

术支持，RecurDyn是基于递归算法的多体系统仿真软件[2]，该软件采用相对坐标系运动方程理论，求解速度快。RecurDyn中附有的履带车辆子系统Track （LM），可以实现履带系统全三维建模，能够对不同类型的履带系统及其与软、硬土壤的相互作用进行

本文所研究的SD9型高架履带推土机的基本参数如下。

整机工作质量（不带松土器）（kg）44580全长（包括松土器）（mm）8478全宽（铲刀处）（mm）4314

作者简介：王建春（1965—），男，高级工程师，在读硕士。

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子系统，每条履带子系统由1个驱动轮、2个引导轮、8个支重轮以及43块履带板组成。驱动轮高置，支重轮与车体之间配置悬挂装置，前引导轮通过张紧装置连到车体上以保持履带的张紧力。图2所示为在RecurDyn中建立的履带行走系统三维模型（一侧）。

1.2路面模型以及车辆-地面力学关系

RecurDyn中的路面由矩形单元构成，每块单元可以记住最大沉陷量、最大压力、剪应变和剪应力，以计算正压力或水平摩擦力。地面类型不同，履带与地面之间作用力的计算会有所不同[4]。在硬地面上，履带板与地面之间的压力是通过接触力来定义的，即履带车辆与地面之间的相互作用产生接触力。RecurDyn中的接触力计算公式为：

觶m

有较大的影响，履带与地面之间的摩擦力由库仑摩擦定律计算得到。仿真所用硬地面参数如表2所示。

软地面模型认为土壤具有“记忆”功能，即考虑加载历史。每一履带板与地面之间都有一个广义力，并由一用户子程序完成该广义力的计算。履带车辆对地面的正压力基于美国学者M·G·贝克提出的压力-沉陷关系式[5]，即:

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由图5和图6可以看出，每种地面情况下，驱动轮沿Y方向（即垂直地面向上）所受到的力都比图7

过浅坑工况下的黏土地面履带拉力

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选取初始时位于履带松边最靠近驱动轮的一块履带板进行分析。如下图8所示，开始时，推土机在重力作用下落至虚拟地面，松边履带出现振颤，

对比图7、图8可以看出，硬地面上的履带拉力最小值小于黏土地面上的履带拉力最小值；而硬地面上的履带拉力最大值大于黏土地面上的履带拉力最大值。这是由于黏土地面具有缓冲作用，使得履带拉力变化较为缓和，波动幅度较小，而硬地面

[6]张克健．车辆地面力学[M]．北京：国防工业出版社，

2002．

通信地址：吉林省长春市人民大街5988号吉林大学南岭校区机械材料馆523室（130025）（收稿日期：2012-02-02

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