基于载荷传递路径的履带车辆多层级耦合动力学建模与分析

作     者：李春明 鲍珂 LI Chunming;BAO Ke

作者机构：中国北方车辆研究所北京100072 

基　　金：工信部基础科研重点资助项目(MKS20200006) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第13期

页      码：157-174页

摘      要：履带车辆由车体、行动系统、动力装置等组成,顶部安装武器系统或作业设备等任务负载,是国防和特种工业领域重要的陆基移动平台形式。在动力装置激励和路面不平度激励的综合作用下,履带车辆的多层级耦合动力学特性十分复杂,载荷传递路径对任务负载的动力学稳定性影响显著,开展相关研究具有重大的理论意义和工程价值。某重型履带车辆为对象,根据车体、动力装置、负重轮、履带之间的载荷传递关系,建立模块化的多层级耦合动力学模型;基于“激励源-传递路径-目标点响应”的振动传递机理,进行动力装置和路面两种激励源下实车载荷传递特征测试,对多层级耦合动力学模型的有效性进行验证;基于经过实车测试验证的动力学模型,计算获得典型载荷激励下车体各自由度的响应谱和整车模态动能分布规律,进而讨论了结构轻量化、行驶速度、履带预张紧力等因素对任务负载动力学稳定性的影响。研究结果表明,基于载荷传递路径的履带车辆多层级耦合动力学模型能够有效表征车体在多源激励下的振动传递机理,在试验条件受限时为履带车辆结构设计、动力学优化、振动控制提供基础理论依据和高效分析方法,并可拓展用于履带车辆故障诊断和激励源定位。

主 题 词：载荷传递路径 动力学模型 模态特性 轻量化 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2023.13.157

馆 藏 号：203123008...