刚性轮在细砂土中下沉量的仿真分析

野外无人探测车多用于沙漠或月球表面，实现探测或搜救等功能。为保证探测车牵引性能，提高探测车工作效率，对车轮表面特征进行优化。基于传统车辆地面力学理论建立了刚性轮-细砂土有限元模型，并分析三种轮面特征对刚性轮静态沉陷、动态沉陷以及牵引性能的影响规律。仿真结果表明，模型能够较好地模拟刚性轮-细砂土的相互作用特性；相对于矩形履刺，梯形履刺具有更好的抗沉陷性能；当梯形履刺数目和高度不变时，顶边长度与抗沉陷性能成正相关，而长度过长或者过短，刚性轮牵引杆拉力周期性波动幅度均增大，选择合适的顶边长度可以具有良好的沉陷特性和牵引性能。