软地面行驶的牵引特性曲线

在NRMMII中用到三种越野地面的预测方法：（1960—1980）VCI₁方法、NUMERIC方法、MOHR-COULOMB方法。

每种方法都可以通过使用挂钩牵引力和土壤阻力的关系以及滑转率来对牵引特性进行土壤修正（Soil Corrected）。

VCI₁方法中的试验结果主要是整车在自然土壤条件下野外试验中获得的（挂钩牵引力D和地面阻力R）。而NUMERIC方法主要是在实验室条件下的土壤上对单一总成的试验获得的。得到的结果为无量纲的经验公式。以下仅讨论第一种方法。

1）VCI₁方法的最初目的是考察车辆在某种土壤能够行使通过一次所需要的最小土壤强度，且在该情况下挂钩牵引力为0，并不是用来预测速度（即对牵引特性的修正）。但WES发现对于同样结构的车辆，根据其土壤牵引特性可以将它们分为一组，在该组中挂钩牵引力系数与土壤强度的变化曲线是一致的。土壤强度的不同可以用实际土壤强度VC与VCI₁之差（即储备土壤强度SSx，在土壤0～6in或6～12in深处）来表示。因此，在NRMMII中VCI₁可用来预测各个总成的牵引特性，并引入了如下假设，即如果所有的总成是相似的情况下，VCI₁对于单一总成或是整车来说是等效的。

式（5-39）给出了如何通过挂钩牵引力和地面阻力预测非驱动轮阻力的方法。

通过迭代使D趋于零，就可以求出非驱动轮的阻力（系数）。

2）在“名义”滑转率条件下的挂钩牵引力系数与土壤强度的经验公式最初用来计算车辆在通过水平地面的最大牵引能力以及爬坡能力，以及在给定的地面上，以缓慢稳定的车速通过的能力。在本节分析中，需要利用这一经验公式求得最大挂钩牵引力进而得到最大牵引力T_soil。

3）1960—1990年之间，美军通过试验得到了在一定土壤强度下滑转与挂钩牵引力系数的经验公式，这样就可以得到在一定挂钩牵引力系数下的滑转率值。这一关系在WES的数据中称为Slip at“Maximum”Soil Strength。因为历史上，这一经验公式的目的是为了得到在一定RCI的土壤上，车辆在获取最大挂钩牵引力效率时的滑转率的测量值。这一经验公式在本节中将被用以对挂钩牵引力系数的修正。

车辆在软地面行驶的牵引性能：

图5-24中的细实线是理论的牵引特性曲线，即转矩-速度，该曲线主要由车辆动力性所决定。

下面给出修正的具体方法：

图5-24 牵引特性曲线的修正算例

（1）对车速为零时的最大牵引力进行修正 我们引入了一个重要的假设：对于一定的车辆与地面相互作用关系（VTI），所有土壤强度下的挂钩牵引力系数与滑转率关系的形状是一样的。即

式中——各驱动总成在特定的土壤强度及最大牵引力的滑转率条件下的挂钩牵引力系数之和；

——各驱动总成在特定的土壤强度及名义的滑转率下的挂钩牵引力系数之和；

——整车在“最大”土壤强度及最大牵引力的滑转率条件下的挂钩牵引力系数；

——整车在“最大”土壤强度及名义滑转率下的挂钩牵引力系数。(www.xing528.com)

这样为了求得最大滑转率下的牵引力就可以采用式（5-41），该式是NRMMII推断车辆在一定土壤条件下，车速为零时，最大牵引力的计算公式。

式中——各驱动总成在特定土壤强度下的地面阻力系数之和。

T_soil与不考虑滑转情况下的牵引力T_MAX进行比较后发现，T_soil要明显小于T_MAX。因此，该点是牵引特性图上一个重要的修正点。

（2）对速度的修正 由式（5-39）得出在特定土壤且未知滑转率条件下的挂钩牵引力系数公式，即

式中——整车在特定的土壤强度及未知滑转率条件下的挂钩牵引力系数；

——在特定土壤强度下的地面阻力系数。

但是与s_r的关系式未知，故只能通过借用同类土壤在不同RCI下的挂钩牵引力系数与s_r的关系式，即上节所提到的“最大”土壤强度下的挂钩牵引力系数与滑转率关系的经验公式：

式中——整车在“最大”土壤强度及未知滑转率条件下的挂钩牵引力系数。

根据所引入假设，得在某一土壤强度（SS）下的滑转率与挂钩牵引力的公式为

式中 s^s_rs——在特定强度土壤上的滑转率。

这样，牵引力图上的其他各点可按式（5-45）进行修正。

u_a=u_t（1-s^s_rs） （5-45）

图5-24中粗实线为修正后的曲线。可以看出理论曲线和经过土壤特性修正后的曲线差异。

利用该曲线可以得到不同土壤阻力下的速度值。显然，考虑车辆滑移的情况下，不仅最大牵引力会下降，且速度会有不同程度的下降。

一般来讲，在20%的滑转率下，牵引效率最高。但是，在滑转率为100%时，意味着车辆在土壤上的行驶界于通过和不能通过之间。