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轮胎与地面相互作用问题的研究对提高车辆在松软地面上行驶的通过性具有重要的理论价值和实际意义。本文以载重工程车辆斜交轮胎16/70-2014PR为研究对象,综合考虑了轮胎和地面土壤几何、材料和接触非线性等因素,运用ABAQUS有限元仿真平台,建立了轮胎与地面接触的仿真模型,对轮胎与地面相互作用的力学问题进行了深入的研究,在此基础上系统研究了提高松软地面上车辆通过性的措施。本文具体研究工作及成果总结如下:(1)根据轮胎结构特点和功能,考虑到轮胎有限元建模的复杂性,通过合理的简化假设,建立了二维轮胎有限元模型。利用参数优化和静压试验仿真相结合的方法,赋予了轮胎各部分的等效材料参数,为轮胎有限元建模提供了一种新的方法和思路。(2)建立了轮胎静压试验仿真模型,详细分析了轮胎变形、应力应变情况以及下沉量随载荷和胎压的变化关系。仿真结果与相关文献实测结果基本相符,验证了本文所建轮胎模型的有效性和轮胎建模方法的合理性。(3)研究了车辆行驶土壤的弹塑性本构模型,选择了Drucker—Prager等向强化屈服准则来模拟本文土壤的性质;结合本文研究的实际土壤特征,分别建立了砂土、壤土和砾石等三种地面类型。综合考虑轮胎和地面土壤几何、材料和接触非线性因素,建立了轮胎和土壤接触的仿真模型。(4)确定了土壤类型与轮胎胎压、载荷和前进速度为影响轮胎地面相互作用力学特性的四种关键因素,通过多因素组合设置了多种不同的工况。通过仿真分析,获得了轮胎的径向变形量、接地比压、滑转率、接近角和离去角以及土壤下陷量等多种指标与各因素之间的定量关系,深入研究了车辆在松软地面上行驶时轮胎与土壤相互作用的基本规律和内在机理,分析验证了本文轮胎地面接触仿真模型的有效性。仿真结果为进一步研究车辆在松软地面上的通过性问题提供了理论参考和数据指导。(5)根据有限元仿真分析的结果,针对实际工作中人为可控的因素,从轮胎参数和行驶状况等方面系统研究了提高松软地面上车辆通过性的可行措施,具有一定的工程应用价值。