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第一章 绪论 1

1.1 车辆地面力学的发展历程 1

1.2 车辆地面力学与军用车辆工程 6

第二章 越野车辆工程的土力学基础 9

2.1 土壤的恒定特征 9

2.1.1 颗粒尺寸 9

2.1.2 颗粒形状 11

2.1.3 矿物组成 12

2.1.4 相对密度 14

2.1.5 稠度极限和其它指标 16

2.2 土壤的瞬态特征 21

2.2.1 综合指标 22

2.2.2 密度 23

2.2.3 湿度与密度 25

2.2.4 相对密实度 27

2.2.5 渗透度 29

2.3 土壤的性状特征 31

2.3.1 有效应力原理 31

2.3.2 土壤固结 38

2.3.3 土壤剪切强度 40

2.3.4 土壤试验 44

2.3.5 越野行驶的现场条件 48

2.3.6 剪切阻力的讨论 49

2.4 土壤的分类 50

第三章 近地表土壤的力学分析 53

3.1 土壤的弹性理论*53+++3.2 土壤的塑性理论 55

3.2.1 摩尔－库仑屈服（破坏）准则 57

3.2.2 非线性屈服准则 61

3.2.3 在特定条件下的塑性平衡微分方程 63

3.2.4 塑性理论的局限性 73

3.3.1 E－μ弹性模型 74

3.3 土壤的应力－应变关系 74

3.3.2 修正的E－μ模型 78

3.3.3 雷耶斯模型 80

3.3.4 剑桥模型 83

3.4 有限元法与边界元法 88

3.4.1 有限元法及其应用 88

3.4.2 边界元法及其程序实现 95

第四章 车轮－土壤的相互作用 104

4.1 轮胎的变形特性 104

4.1.1 轮胎在硬路面上的变形特性 104

4.1.2 轮胎在松软土壤上的变形特性 108

4.1.3 轮胎的动力学性质 112

4.2 车轮的行驶阻力 114

4.2.1 刚性轮的土壤压实阻力 114

4.2.2 轮胎的压实阻力 118

4.2.3 滑转沉陷与推土阻力 121

4.2.4 粘着阻力 124

4.3 驱动轮的行驶推力 125

4.3.1 形成车辆推力的两种理论 125

4.3.2 驱动轮的牵引力 126

4.3.3 驱动效率 128

4.4 车轮－水下土壤的相互作用 130

4.4.1 浸没影响 131

4.4.2 孔隙水压影响 132

4.5 轮胎－土壤模型 134

4.5.1 轮胎挠曲对界面应力的影响 134

4.5.2 轮胎－土壤相互作用的简化 135

4.5.3 原型轮胎－土壤模型 139

第五章 履带－土壤的相互作用 143

5.1.1 履带和车轮对土壤相互作用的异同点 144

5.1 履带－土壤相互作用的特点 144

5.1.2 履带的接地压力 145

5.2 履带的行驶阻力 149

5.2.1 土壤的承载能力 149

5.2.2 压实阻力 154

5.2.3 推土阻力 157

5.3 履带车辆牵引力的计算 159

5.3.1 土壤的最大推力 159

5.3.2 履带滑转率和法向压力分布对牵引力的影响 160

5.3.3 最佳滑转率和最大牵引力 164

5.4 履刺效应 167

5.4.1 履刺对牵引性能的影响 167

5.4.2 履刺效应的有限元分析 169

5.4.3 间隔式履带 177

5.5.1 履带－土壤相互作用的实验研究 179

5.5 履带－土壤模型 179

5.5.2 刚性履带模型 185

5.5.3 刚性履带－土壤相互作用的讨论 188

5.5.4 柔性履带－土壤相互作用的讨论 193

第六章 越野车辆的行驶通过性 197

6.1 车辆的软土通过性 197

6.1.1 车辆在松软土壤上运动的能力 198

6.1.2 土壤的可行驶性 199

6.1.3 圆锥指数法 201

6.2 地面的可行驶性 206

6.2.1 地表障碍的形态学 206

6.2.2 坡度的评定 211

6.2.3 植被障碍 214

6.2.4 地面可行驶性地图 218

6.3.1 车辆失去几何通过性的类型 225

6.3 车辆的几何通过性 225

6.3.2 车辆越障通过的条件 227

6.3.3 不能穿过的障碍和绕路 239

6.4 车辆越障性能模型 242

6.4.1 车辆越障的静力学 242

6.4.2 车辆越障的几何学 246

6.4.3 车辆越障的概率 253

第七章 越野机动性的计算机模拟 256

7.1 越野车辆性能的评定 256

7.1.1 车辆动力性与燃油经济性的评定 256

7.1.2 计算机程序的研制 260

7.2 越野机动性模型 264

7.2.1 模型的方法与总体结构 265

7.2.2 模型的输入和预处理程序 267

7.2.3 独立模拟模块 271

7.2.4 主计算模块 274

7.2.5 输出数据的处理和模型的应用 284

7.3 越野机动最佳路线选择模型 290

7.3.1 问题的提出 290

7.3.2 基本解法 291

7.3.3 程序说明与模型验证 293

第八章 问题探讨 298

8.1 车辆地面力学的研究方法 298

8.2 车辆－地面系统的分析评定 301

8.2.1 给定任务及环境的车辆构型选择 301

8.2.2 车辆或部件构型的评定 303

8.3 车辆地面力学研究的组织与实施 309

8.3.1 规划、目标与步骤 309

8.3.2 组织与管理 311

8.4 车辆行走机构的研究动向 314

参考文献 316