[发明专利]一种构建高速履带车辆相似性模型的方法

说明书

本发明一种构建高速履带车辆相似性模型的方法，包括，建立高速履带车辆伴随运动空间模型，建立所述高速履带车辆的车体动力学方程，确定所述高速履带车辆伴随运动中的物理特征量参数，确定所述高速履带车辆模型的结构参数，构建所述高速履带车辆相似性模型，本发明解决了由于履带车辆的传统研究方法带来的周期长，人力、物力成本高等问题，为研究高速履带车辆提供一种节能、高效的研究方法，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明主要涉及汽车运动模型构建领域，尤其涉及一种构建高速履带车辆相似性模型的方法。

背景技术

履带车辆依其良好的通过性能在现代军事、农业、建筑业等领域发挥着十分重要的作用。但是履带车辆是一个非常复杂的机械系统，由于缺乏对路面特性的认识和车辆对路谱响应的研究，履带车辆的研究一直处于“经验+试验”的基础上，设计—试制—试验—改进一直是履带车辆研究的传统模式。这种模式建立在经验公式与大量试验基础之上，人力、物力成本较高，且研发周期过长。实车试验也会受到场地试验条件、成本控制等多方面因素的影响限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速履带车辆相似性模型的构建方法。可以依据原履带车辆的已知结构参数，建立研究所需的与之相似的结构参数映射关系，通过对所构建的相似模型试验反推到原型，结合建立的相似仿真模型，得到原高速履带车辆结构的相关参数特性。根据此方法可以对高速履带车辆进行设计与优化，解决上述传统研究方法的不足之处。为研究高速履带车辆提供一种节能、高效的研究方法，具有重要的工程应用价值。

为实现上述目的，发明提供了如下方案：

一种构建高速履带车辆相似性模型的方法，包括以下步骤：

S1.建立高速履带车辆伴随运动空间模型；

S2.建立所述高速履带车辆的车体动力学方程；

S3.确定所述高速履带车辆伴随运动中的物理特征量参数；

S4.确定所述高速履带车辆模型的结构参数；

S5.构建所述高速履带车辆相似性模型，通过所述高速履带车辆相似性模型对所述履带车辆进行设计与优化；

优选地，步骤S4还包括确定车体相似准则、计算车辆模型相似比例尺；

优选地，根据物理特征量参数，依据因次和谐条件进行量纲分析，根据相似π定理，得到车体相似准则；

优选地，根据车体相似准则得到车辆模型相似比尺；

优选地，根据车辆模型相似比尺得到车辆模型的结构参数；

优选地，车体相似准则包括：车体垂向运动相似准则，车体纵向运动相似准则，车体俯仰运动相似准则，车体侧倾运动相似准则；

优选地，高速履带车辆伴随运动空间模型还包括高速履带车辆模型的物理特征量；

优选地，高速履带车辆模型的物理特征量包括：

车体物理特征量；负重轮物理特征量；履带车辆悬挂系统物理特征量；负重轮弹簧阻尼模型物理特征量；各平衡轴、阻尼器安装位置与车体质心的水平距离；

优选地，车体物理特征量包括：车体质量，车体俯仰角度，车体侧倾角度，车体垂向位移，车体相对转动惯量；

优选地，负重轮物理特征量包括：负重轮的质量和负重轮的坐标；

优选地，履带车辆悬挂系统物理特征量包括：履带车辆悬挂系统的等效刚度和履带车辆悬挂系统的等效阻尼；

优选地，负重轮弹簧阻尼模型物理特征量包括：负重轮弹簧阻尼模型的等效刚度和负重轮弹簧阻尼模型的等效阻尼；