1.概述

? ? ? ?相比輪式車輛而言，履帶式車輛采用履帶行走，就像鋪了一道可以無限延長(zhǎng)的軌道一樣，使它能夠平穩(wěn)、迅速、安全地通過各種復(fù)雜路況。由于接地面積大，所以增大了坦克在松軟、泥濘路面上的通過能力，降低了下陷量，而且履帶板上有花紋并能安裝履刺，所以在雨、雪、冰或陡坡路面上能牢牢地抓住地面，不會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。同時(shí)由于履帶接地長(zhǎng)度達(dá)4～6米，誘導(dǎo)輪中心位置較高，所以可以通過壕溝、垂壁等路障，一般坦克的越壕寬度可達(dá)2～3米，可通過1米高的垂直墻。履帶還有一個(gè)特殊功能，在過河時(shí)，可以采取潛渡的方式在河底行走；若是浮渡履帶，還可以像螺旋槳一樣產(chǎn)生推進(jìn)力，驅(qū)使車輛前進(jìn)。正是因?yàn)檫@些卓越的越野機(jī)動(dòng)性能，使得履帶式車輛為兵器行業(yè)和工程機(jī)械行業(yè)所廣泛使用。

? ? ? ?要提高履帶式車輛的動(dòng)力學(xué)走行性能，一方面需要借助各種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，另一方面，也可以借助VPD技術(shù)，利用MSC ADAMS/ATV ToolKit進(jìn)行仿真模擬。

2.MSC ADAMS/ATV模塊簡(jiǎn)介

? ? ? ?MSC ADAMS/ATV Toolkit是MSC ADAMS用于履帶式車輛動(dòng)力學(xué)性能仿真的專用工具，是分析軍用或商用履帶式車輛各種走行動(dòng)力學(xué)性能的理想工具；通過ATV Toolkit，利用其提供的車身、履帶、主動(dòng)輪、負(fù)重輪、拖帶輪及誘導(dǎo)輪模板，可快速建立履帶式車輛的子系統(tǒng)到總裝配模型。ATV Toolkit中提供了多種懸掛模式和履帶的模板，方便用戶建立各種復(fù)雜的車輛模型。通過改進(jìn)的高效積分算法，可快速給出計(jì)算結(jié)果，研究車輛在各種路面（軟土、硬土）、不同車速和使用條件（直行、轉(zhuǎn)向）下的動(dòng)力學(xué)性能，并進(jìn)行方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，模型中還可加入控制系統(tǒng)、彈性零件、用戶自定義子系統(tǒng)等復(fù)雜元素，以使模型更為精確。在MSC ADAMS/ATV Toolkit中，既可以建立完整履帶車輛模型（包括橡膠履帶），也可以建立簡(jiǎn)化的履帶車輛模型（STRING TRACK MODEL）。

3.應(yīng)用案例

（1）崎嶇路面高速通過分析

? ? ? ?下圖所示為坦克車通過崎嶇路面的仿真分析，通過這一分析過程，可以研究懸掛系統(tǒng)對(duì)車輛的垂向動(dòng)力學(xué)性能的影響進(jìn)行分析。

（2）高速通過路障分析

? ? ? ?下圖所示為坦克車通過障礙分析，從而可以對(duì)車輛的路障通過能力進(jìn)行分析。

（3）橡膠履帶分析模型

? ? ? ?采用了橡膠履帶，可以減小履帶對(duì)路面的破壞，下圖為橡膠履帶車輛越障分析。

（4）通過軟土路面及爬坡傾覆分析

? ? ? ?軟土路面的通過性能及爬坡能力是履帶式車輛需要分析的重要內(nèi)容，下圖為采用ATV進(jìn)行履帶式車輛進(jìn)行軟土路面爬坡能力的分析。

（5）履帶張緊力分析

? ? ? ?履帶的張緊力對(duì)履帶式車輛的動(dòng)力學(xué)性能影響很大，下圖為使用ATV對(duì)履帶式車輛的張緊裝置不同張緊力對(duì)車輛的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行仿真。

（6）與控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析

? ? ? ?下圖所示為履帶式車輛與控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真，從而分析機(jī)電耦合的影響。

（7）重車過橋分析

? ? ? ?下圖所示為履帶式車輛過橋的分析，案例中，將橋梁進(jìn)行離散化，分析重型坦克能否順利通過橋隧。

（8）剛彈耦合分析

? ? ? ?下圖所示為履帶式車輛通過彈性斜楔仿真。

（9）簡(jiǎn)化繩索履帶模型

? ? ? ?使用簡(jiǎn)化繩索履帶模塊，其仿真結(jié)果與全履帶模型非常接近，但是可以大大提高計(jì)算速度。

4.結(jié)束語(yǔ)

? ? ? ?使用MSC.ADAMS/ATV Toolkit，可以完成履帶式車輛的動(dòng)力學(xué)走行性能及越野性能分析，分析過程中能考慮各種不同的使用環(huán)境及工況，如硬土路面、軟土路面等，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)履帶車輛的機(jī)動(dòng)性能。

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