某中型履带式挖掘机越障动力学建模与分析

秦仙蓉，赵书振，沈健花，张 氢，孙远韬

（1.同济大学 机械与能源工程学院，上海 201804；2.惠普信息技术研发有限公司,上海 200131）

由于工作性质的特点，履带式挖掘机工作环境十分恶劣，经常需要跨越石块、壕沟等障碍路面，而挖掘机的燃料箱等薄壁构件，在履带式挖掘机越障过程中受到来自地面的振动冲击，极易产生疲劳破坏，因此研究履带式挖掘机的整机越障动力学特性十分必要。

近年来，国内外学者对履带式挖掘机的研究主要有：履带式挖掘机底盘系统的动力学分析，履带式挖掘机的动力匹配及分析，履带式挖掘机的工作装置优化设计及可靠性分析等[1-5]。然而国内外针对履带式挖掘机越障特性方面的研究还较为少见，有关越障特性的研究主要集中在履带式移动机器人和高速履带车辆（即履带式装甲车辆）。相应的研究主要集中于两个方向：其一是研究对象为履带式移动机器人，通过理论分析其越障时的性能和稳定性等特征，研究现有机构的优缺点并进行优化设计；其二是以履带式装甲车辆为研究对象，结合多刚体运动学和动力学分析，研究履带式车辆在越障过程中的振动特性。

随着计算机技术的飞速发展，虚拟样机技术不断进步，给履带式车辆的研究提供了有效的研究手段。国内运用虚拟样机技术进行挖掘机的仿真分析主要还是集中于工作装置性能研究、最大挖掘机力、复杂作业工况的仿真以及机电液联合仿真分析方面[6-8]，而关于履带式挖掘机越障工况的仿真分析的文献并不多见。……