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为了提高越野车辆、军用车辆的通过性和灵活机动性,利用仿真方法开发其操纵稳定性、乘坐舒适性、动力加速性及制动性是重要技术手段,该类车辆底盘电控系统的开发与验证也离不开虚拟仿真手段,其中的关键是适用于松软路面的轮胎模型,因此松软路面动态轮胎模型研究成为热点。本文基于离散元的思想,在对比研究轮胎-松软路面接触力模型的基础上,建立松软路面离散元轮胎动力学模型,并在MATLAB环境下搭建了仿真模型,对垂直加载、纯纵滑和复合滑移工况进行仿真分析,获得了与其它研究论文一致的仿真结果。本论文完成的主要研究内容包括:1、轮胎-松软路面接触力模型的对比分析。基于力学理论,对轮胎-松软路面接触力计算的基本模型(包括承压力模型、剪切力模型、推土力模型和多次通过性模型)进行了对比分析,获得了各种模型的特点及适用范围,为后续选定松软路面轮胎接触力模型奠定了基础。2、松软路面三维离散元轮胎模型研究。借鉴离散元的思想,将轮胎胎面和左右侧壁分别离散为Nm个集中质量单元,左右侧壁通过弹簧阻尼单元与轮辋联接,用于模拟轮胎弹性和气压,同时侧壁单元与胎面单元相连,受到胎面单元的作用力以及松软地面给轮胎的正应力、剪切应力和推土力;胎面单元仅与侧壁单元联接,具有三个平移自由度,主要承受松软地面作用的正应力和剪切应力;轮辋抽象为具有空间6自由度的刚体,作为轮胎六分力的作用体。论文基于多体动力学理论分别推导了轮辋、胎面单元和侧壁单元的动力学、静力学和运动学方程,并基于物理和数学方法实现了用于判断接触单元的进入角和退出角的动态计算方法,从而建立了松软路面三维离散元轮胎动力学模型。3、三维离散元轮胎模型仿真分析研究。为了实现松软路面三维离散元轮胎模型的仿真计算,在对MATLAB中各种ODE求解器进行对比分析的基础上,论文在MATLAB环境下搭建了仿真模型。利用搭建的模型进行了垂直加载工况、纯纵滑工况和复合滑移工况的仿真分析,获得了各工况下接触区地面正压力、地面剪切力和地面推土力分布规律,以及轮胎力计算结果,其中正压力、剪切力和推土力的分布规律与其它文献仿真结果基本一致,说明本论文建立的模型基本正确。