×
曾海阳；徐伟；臧梦燕；杨鹏

砾石路面上越野轮胎牵引性能的试验和数值研究。 （英语） Zbl 07336587号

国际期刊计算。方法 17，第8号，文章ID 1950055，31 p.（2020）.
小结：本文设计了一个室内土箱来研究越野轮胎在碎石路面上滚动时轮胎与地面的相互作用机理。在相同的颗粒条件下，分别采用室内土柱实验装置和三维有限元和离散元耦合方法进行了土柱试验。首先，利用室内土仓测量系统，利用土仓实验的可重复性对实验装置和数值模型进行了验证。此外，在滑移率分别为10%、20%和30%的情况下，对与砾石地形相互作用的光滑和有凹槽两种胎面花纹的越野轮胎进行了牵引性能试验，以获得牵引力和轮辋下沉量。其次，还建立了相应的数值模型，并通过FE-DE耦合方法进行了模拟，其中FEM和DEM分别用于描述越野轮胎和砾石地形。对越野轮胎在碎石路面上的牵引力和轮辋下沉等牵引机理进行了数值研究。同时，用该方法描述了砾石组合的动力学和不连续性。此外，仿真和试验结果均表明，胎面花纹和滑移条件对轮胎牵引性能有很大影响。最后，数值模拟和实验结果定性地表明了良好的一致性，这证明了FE-DE耦合方法在轮胎-碎石路面相互作用牵引性能分析中的有效性。

引用于1文件

MSC公司：

76倍 流体力学
74-XX岁 可变形固体力学

关键词：

土柱实验；FE-DE耦合方法；牵引性能；越野轮胎；砾石地形

软件：

LS-DYNA公司；DYNA3D公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Zeng}等人，《国际计算杂志》。方法17，第8号，文章ID 1950055，31页（2020；Zbl 07336587）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Ani，O.A.、Uzoejingw，B.B.、Ezeama，A.O.、Onwualub，A.P.、Ugwua，S.N.和Ohagwu，C.J.[2018]“土壤箱中土壤-机器相互作用研究概述”，土壤耕作研究175，13-27。
[2] Balevičius，R.，Díiugys，A.和Kačianauskas，R.[2004]“离散元方法及其在颗粒介质渗透分析中的应用”，《土木工程管理杂志》10（1），3-14。
[3] Bekker，M.G.[1960]越野运动：地形力学的研究与发展（密歇根大学出版社）。
[4] Cueto，O.G.等人[2013]“农业轮胎交通引起的土壤压实的三维有限元模型”，计算。电子。农业99，146-152。
[5] Cundall，P.A.[1971]《模拟块状岩石系统中渐进大规模运动的计算机模型》。国际交响乐团。岩石力学1，129-136。
[6] Du，Y.H.，Gao，J.W.和Jiang，L.H.[2018]“多工况下轮-土相互作用改进预测模型的开发和数值验证”，J.Terramech79，1-21。
[7] Du，Y.H.，Gao，J.W.，Jiang，L.H.和Zhang，Y.C.[2017a]“利用DEM对车轮牵引性能的车轮耳片效应进行数值分析”，J.Braz。Soc.机械。科学。Eng39（6），1977-1987。
[8] Du，Y.H.，Gao，J.W.，Jiang，L.H.和Zhang，Y.C.[2017b]“使用离散元法对越野车轮转向在沙地上的牵引性能进行数值分析”，J.Terramech71，25-43。
[9] Farhadi，P.、Mohsenimanesh，A.和Alimardani，R.[2013]“土壤箱上的土壤-土壤相互作用评估”，农业。工程国际，CIGR J15（1），37-42。
[10] Gao，J.W.，Zhang，Y.C.，Du，Y.H.和Li，Q.[2019]“使用组合Levenberg-Marquardt（LM）算法和神经网络优化轮胎冰牵引力”，巴西期刊。Soc.机械。科学。工程41（1），40。
[11] Hallquist，J.O.[1983]《DYNA3D理论手册》（美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室）。
[12] Hambleton，J.P.和Drescher，A.[2009]“关于将存在塑性变形的滚动轮建模为三或二维过程”，《国际力学杂志》。《科学》51（11-12），846-855。
[13] Han，Z.，Teng，H.和Wang，J.[2012]，“LS-DYNA中离散元素分析的球体填充的计算机生成”，Proc。第12届国际LS-DYNA大会，底特律。
[14] Iagnemma，K.、Shibly，H.和Dubowsky，S.[2005]“用于研究行星车-车轮-地形相互作用的实验室单轮试验台”，麻省理工学院现场和空间机器人实验室技术报告，2005年5月1日。
[15] Ji，S.和Wang，S.【2018】“一种基于GPU的并行算法用于锥形导管架平台冰致振动的耦合离散有限元方法，”Int.J.Comput。方法15（8），1850147·Zbl 1476.74053号
[16] Kawase，Y.、Nakashima，H.和Oida，A.[2006]“农用轮胎的室内牵引力测量系统”，J.Terramech43（3），317-327。
[17] Li，H.和Schindler，C.[2013]“用分析和有限元方法研究轮胎-土壤相互作用”，机械。基于Des。结构。马赫41（3），293-315。
[18] Liu，J.C.，Gao，H.B.和Deng，Z.Q.[2011]“掘地齿圆周角对月球车车轮运动性能影响的实验分析”，哈尔滨技术研究所18（1），131-137。
[19] 利弗莫尔软件技术公司（LSTC）[2015]LS-DYNA关键字用户手册第二卷，美国加利福尼亚州利弗莫尔市。
[20] Michael，M.、Vogel，F.和Peters，B.[2015]“轮胎胎面和颗粒地形之间相互作用的DEM-FEM耦合模拟”，计算。方法应用。机械。工程289227-248·Zbl 1423.74673号
[21] Nakashima，H.、Aoki，S.、Kanamori，H.和Oida，A.[2006]“月球运动研究中DEM虚拟土壤仓的概念”，地球与空间：挑战环境中的工程、施工和运营，第1-8页，美国。
[22] Nakashima，H.、Takatsu，Y.、Shinone，H.，Matsukawa，H.和Kasetani，T.[2009]“胎面花纹对沙地轮胎牵引性能影响的FE-DEM分析”，J.Mech。系统。运输。物流2（1），55-65。
[23] Nakashima，H.等人[2007]，“利用DEM对月球微型月球车牵引轮性能的参数分析”，J.Terramech44（2），153-162。
[24] Nakashima，H.等人[2010]“小型月球车在斜坡地形上单轮性能的离散元法分析”，《地形力学杂志》47（5），307-321。
[25] Nankali，N.、Namjoo，M.和Maleki，M.R.[2012]“使用2D有限元法对拖拉机轮胎与土壤相互作用的应力分析”，国际期刊Adv.Des。技术制造5（3），107-111。
[26] Nishiyama，K.，Nakashima，H.，Shimizu，H.、Miyasaka，J.和Ohdoi，K.[2017]“干沙上行驶轮胎的接触应力和牵引性能的2D FE-DEM分析”，J.Terramech74，25-33。
[27] Nishiyama，K.、Nakashima，H.、Yoshida，T.、Shimizu，H.，Miyasaka，J.和Ohdoi，K.[2018]“用于越野轮胎牵引力分析的具有可互换建模的FE-DEM”，J.Terramech78，15-25。
[28] Nishiyama，K.et al.[2016]“行星探测车弹性车轮牵引性能的2D FE-DEM分析”，J.Terramech64，23-35。
[29] Raheman，H.和Singh，R.[2003]“未驱动拖拉机车轮上的转向力”，《地形机械》40（3），161-178。
[30] Roozbahani，A.、Mardani，A.、Jokar，R.和Taghavifar，H.[2013]“评估和测量农用车轮的性能参数”，世界科学、工程和技术学院，国际生物杂志。生物摩尔。农业。食品生物技术。工程7（2），158-162。
[31] Shao，S.，Yan，Y.和Ji，S.[2017]“循环荷载下有砟轨道的组合离散有限元建模”，国际期刊计算。方法14（05），1750047·Zbl 1404.74171号
[32] Shinone，H.等人[2010]“使用带有强制滑移机制的室内牵引测量系统对轮胎在沙地上牵引性能的胎面花纹影响的实验分析”，农业工程。环境。食品3（2），61-66。
[33] Taghavifar，H.和Mardani，A.[2014]“利用受控土槽设施环境对越野行驶轮式车辆的能量耗散分析”，能源66，973-980。
[34] Wang，S.P.和Nakamachi，E.[1997]“有限元分析的内外接触搜索算法”，国际期刊编号。方法工程40（19），3665-3685·Zbl 0907.73071号
[35] Xia，K.[2011]“轮胎/地形相互作用的有限元建模：在预测土壤压实度和轮胎流动性中的应用”，J.Terramech48（2），113-123。
[36] Xia，K.和Yang，Y.[2012]“轮胎/地面相互作用的三维有限元建模”，国际期刊Numer。分析。方法Geomech36（4），498-516。
[37] Xu，W.，Zang，M.Y.，Sakamoto，J.和Zhang，S.P.【2018】“用于分析夹层玻璃冲击断裂的3D自适应组合DE/FE算法”，Int.J.Comput。方法1850101·Zbl 07072988号
[38] Yahya，A.、Zohadie，M.、Ahmad，D.、Elwaleed，A.K.和Kheiralla，A.F.[2007]“UPM室内轮胎牵引测试设施”，J.Terramech44（4），293-301。
[39] Zhang，Y.C.，Gao，J.W.和Li，Q.[2018]“轮胎胎面橡胶与冰之间摩擦系数的试验研究”，AIP Adv8（7），075005。
[40] Zhang，Y.，Gao，J.和Li，Q.[2019]“使用组合神经网络和二次开发有限元建模方法进行轮胎-冰牵引的研究”，Concurr。计算。实践实验31（9），e5045。
[41] Zhao，C.L.和Zang，M.Y.[2014]“用三维有限元-离散元法分析砂土上的刚性轮胎牵引性能”，J.Terramech55，29-37。
[42] Zhao，C.L.和Zang，M.Y.[2017]“FEM/DEM和交替移动道路方法在轮胎-沙子相互作用模拟中的应用”，《地形力学杂志》72，27-38。
[43] Zhao，C.L.等人[2018]“改进三维有限离散元方法及其在轮-沙相互作用模拟中的应用”，国际计算杂志。方法15（7），1850059·Zbl 1404.76087号
[44] Zheng，Z.M.，Zang，M.Y.和Zeng，H.Y.[2017a]“用离散有限元法分析充气轮胎在未铺砌路面上的行驶性能”，《装备学报》9020（中文）。
[45] Zheng，Z.M.，Zang，M.Y.，Chen，S.H.和Zeng，H.Y.[2018]“轮胎-沙子相互作用模拟的基于GPU的DEM-FEM计算框架”，计算。结构209，74-92。
[46] Zheng，Z.，Zang，M.Y.，Chen，S.H.和Zhao，C.L.[2017b]“用于粒子与结构相互作用模拟的改进三维DEM-FEM接触检测算法”，粉末技术305，308-322。
[47] Zhong，Z.H.[1993]接触冲击问题的有限元程序（牛津大学出版社，纽约）。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。