Solidworks协同建模下的履带车辆动力学仿真：多体交互与抗混叠滤波器设计

本文主要探讨了多体力学建模在差分输入ADC前端抗混叠RC滤波器设计中的应用，以及其在履带车辆行驶阻力建模中的作用。首先，文章介绍了履带行驶阻力的概念，它是由于履带挤压土壤而产生的变形阻力的水平分量，通过公式表达为车辆沉陷前后位移差和土壤压力的函数。作者特别关注了驱动轮后置情况下的垂直土壤压陷深度和行驶阻力的计算方法。 在建模过程中，作者指出ADAMS几何建模可能存在精度问题，因此选择Solidworks进行更为精确的履带式车辆行走系统建模。然而，将Solidworks模型直接导入ADAMS会丢失部分关键信息，如轮轴和销轴等。为解决这一问题，作者提出了一种解决方案：利用Solidworks进行参数化建模和自动装配，形成完整的几何模型，然后通过COSMOTION接口将Solidworks模型转换成ADAMS能识别的命令文件，实现了Solidworks与ADAMS之间的协同工作。 文章的核心部分着重介绍了ADAMS/View中使用Solidworks/COSMOTION的命令文件进行约束和力元添加的过程，这对于模拟履带车辆与地面的交互力以及行走力学至关重要。作者基于履带-地面交互力学原理，建立了包含沉陷、地面垂直力、牵引力、侧向力和行驶阻力的数学模型，并使用FORTRAN语言开发了ADAMS的用户子程序，以便在动力学仿真中准确模拟各种工况下履带板的运动状态和整车辆的牵引性能。 对于当前国外软件如ADAMS/ATV、DADS和RecurDyn，尽管它们提供了履带系统建模和动力学仿真功能，但存在局限性，如缺乏灵活性、难以描述复杂接触问题以及与CAD和FEM软件的集成程度不高。因此，本文的工作旨在弥补这些不足，通过详细和定制化的履带板与地面力学模型，提高了仿真结果的真实性和精细化程度。 本文的贡献在于提供了一个基于经典力学理论和Solidworks-ADAMS协同工作的方法，用于精确模拟履带车辆的动力学行为，这对提升履带车辆设计和研发过程中的效率具有重要意义。关键词包括虚拟样机、履带车辆、动力学、仿真以及多体力学建模。