1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

1 课题研究的意义

汽车的通过性(越野性) 是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带(如松软地面、四凸不平地面等) 及各种障碍(如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等)根据地面对汽车通过性影响的原因，它又分为支承通过性和几何通过性。汽车的通过性主要取决于地面的物理性质及汽车的结构参数和几何参数。同时，它还与汽车他性能，如动力性、平顺性、机动性、稳定性、视野性等密切相关^[1]。

研究汽车通过性不仅能够预测汽车对未知地面的通过能力，而且可以根据已知地面特性选择最佳设计方案，从而提高运输效率。汽车通过性的研究广泛应用于各个领域，是研制农业机械、军用车辆、林业车辆、沙漠车辆及矿山机械等各种非道路车辆或特种车辆的关键，对国民经济及国防建设尤为重要。提高汽车的通过性能无论对道路车辆还是非道路车辆，对提高汽车的高速性及高效性，均有重大意义^[2]。

随着人们对可持续发展的认识程度越来越高,各国政府也将可持续发展战略列入首选课题。上世纪90年代以来,国内外所有知名汽车公司均投入巨资开始进行电动汽车和混合动力汽车实用车型的研制和开发^[3]。

综上所述，混合动力轻型客车的研究也就对我们的日常生活具有非常的意义。

2 混合动力轻型客车通过性研究现状

汽车的通过性主要取决于地面的物理性质及汽车的结构参数和几何参数，因而车辆通过性研究进程就是车辆与地面受力情况的研究进程。

2.1国外发展现状

1913年，BernsteinR ^[4]提出了被动轮车轮下陷深度同接地压力之间的关系式。

1926年，Bekker^[5]利用贝氏仪对土壤坚实度进行了一些测定，但没有指出具体测量过程中需要统一的量。

上个世纪40年代后期，人们在研究车辆－地面相互作用时，开始使用土壤力学中的CoulombCA（库伦）公式和TerzaghiK（太沙基）公式分析地面对车辆的承载能力，发现用土壤力学中的公式来研究车辆－地面的相互力学关系式是可行的^[6]。

20世纪60年代，BekkerMG^［5］根据土壤位移－载荷关系式，导出了刚性车轮在松软土壤上的滚动阻力与载荷之间的关系。BekkerMG在《地面－车辆系统导论》（IntroductiontoTerrain－VehicleSystem）中，总结了车辆地面力学相关的研究成果。

离散单元法（DiscreteElementMethod， DEM）是由美国CundallPA^[7] 教授在1971提出，最早用于岩石力学问题的分析， 随着离散单元法的发展，接着又被用于土壤颗粒运动的分析。

数值模拟方法的特点是能够提供非常详细的土壤应力和变形的信息，不需要很多简单假设就可以 知道轮胎－土壤接触面的压力分布^[8]。

1974年，KarafiathLL^[9]把轮胎与地面的接地形 状假定为双螺线形状，利用限差分法对轮胎作用下 土体的滑移线场及应力分布进行了研究。

1993年，Regli^[10]等人把轮胎与地面的接触面形状假定为一段倾斜的直线，利用有限元法分析轮胎和地面二维相互作用问题。1995年，德国汉堡军事大学汽车工程研究所（IKK）为了分析轮胎与地面相互作用，专门编制了有限元软件，将轮胎－土壤相互 作用简化为二维平面问题^[11] 。

1998年，Shmulevich^[12]等人建立了车轮速度对刚性轮动力性能影响的计算机仿真模型，其仿真结果和前人的试验数据比较吻合。

2011 年， GarethMeirion－Griffith^[13]对Bekker的压力－沉陷公式进行了改进，使之适用于直径小于50cm的车轮的压力－沉陷关系预测。这对于无人驾驶的小型车辆和星球探测车的设计具有一定的帮助.

2.2国内发展现状

20世纪50年代，我国的科研院所、高等院校等相关单位开始在土壤检测和该车辆地面通过性方面进行研究。吉林大学在有关车辆和地面相互作用方面做的研究较多，吉林大学的庄继德编写了一系列有关车辆地面力学相关的书籍。

吉林工业大学的陈炳聪开辟了地面车辆力学领域，主持建立了试验土槽，并对土壤模型理论进行了大量研究^[14]。

1986 年，邓环庆等人提出汽车在松软土地上的评价指标，并进行了越野汽车砂地通过性评定的试验^[15]。

1994年，吉林大学的张宝生^［16］ 对越野车辆的沙地行驶通过性问题进行了试验研究，分析了车辆通 过性的提高方法。

1999年，蒋永林^［17］ 等人对我国某种越野车辆的圆锥指数和国外同类型车辆的进行了对比，提出了一些提高车辆通过性的方案并提议在国内推广WES法”。

2000年，清华大学季学武^［18］ 等人又对轮下土壤 的切向位移进行了分析， 在我国新疆沙漠地区进行了车辆牵引性能的相关试验，建立了载荷作用方式 对沙土压力－沉陷关系产生影响的弹性轮与沙土相互作用的预测模型。

2003 年，吉林大学的赵奇、李杰等人建立了沙漠土壤的弹塑性Druker -Prager 本构模型图^[19]。

2006年，常明^［20］ 等人研究了胎压对车辆通过性的影响，提出了利用中央充放气系统（CTI/DS）来提高车辆在松软路面上的通过性。

2009年，中山大学左艳蕊^［21］ 等人提出了一种新的车辆地面力学土壤动力学建模仿真方法，该方法 应用面三角网格划分技术与土壤粘弹塑性、弱剪切性动力学模型相结合建立土体模型，通过多体动力学接触碰撞理论实现轮－土相互作用仿真。对仿真与物理测量试验结果进行的对比显示了该土壤动力学模型的适用性以及通用性。

2012年，吉林大学的王玉杰^［22］ 对车辆在松软路面上轮胎和土壤的相互作用进行了二维的离散单元法分析，利用离散单元法分析了土壤参数变化对车辆性能的影响,进行了仿真分析。

3 混合动力轻型客车通过性的研究方法

3.1基于数理统计的经验数据法

基于数理统计的经验数据法采用现场试验和数理统计相结合的方法，需要测试土壤特征参数、记录不同土壤条件下车辆的运行状况，分析预测车辆的通过性能。此方法在二战末期已经采用并沿用至今，具有简单、快捷的优点，美国陆军工程部水道试验站的圆锥指数法是典型代表。但经验数据法只适用于与验证车辆相类似的车型，而不能用来精确预测新设计车型的牵引通过性能。

3.2模型试验方法

模型试验是构成相似方法的重要环节，旨在通过对模型(即，与物理系统密切有关的装置)的观察或试验，来预测或探索尚未建造出来的实物对象或根本不能进行直接试验研究的实物对象性能，甚至可以用于探索机理研究尚不完善的现象或结构的基本性能或其极限值。在车辆牵引通过性的研究中，将与车辆工作过程有关的因素按一定比例缩小，并在试验室中进行试验观察，再将观察结果用一定比例放大，从而预测真实环境中的效果。此方法比样机原形试验法快速、经济、且易于控制试验参数和试验条件，是目前普遍采用的研究方法之一。

3.3半经验方法

半经验方法是以试验为基础，对车辆一地面交互作用进行力学分析，建立车辆行走机构与路面相互作用的力学简化进模型公式。20世纪50年代，美国学者贝克对土壤下陷和行驶阻力的塑性问题进行研究，用半经验方法对车辆有关的地面物理特性进行定量描述，为车辆牵引通过性能的预测提供了一定的解决途径，并在国际越野车辆研究中获得广泛地应用。

3.4基于理论研究方法

基于理论研究方法是在土力学发展到一定阶段才形成的研究方法。此法以土力学理论、弹塑性理论和土壤本构关系理论为依据，对车轮和土壤的相互作用进行理论分析和推导。目前，此方法在车辆与地面相互作用的研究中已经开始得到应用。

3.5计算机仿真分析方法

近年来，随着计算机技术的迅猛发展，各种以数值计算为基础的计算机仿真分析方法不断涌现出来，并在地面力学和深空探测车移动性能评价研究中发挥了重要作用。目前，较成熟的计算机仿真分析方法包括有限元法、边界元法和离散元法等^[2]。

4 混合动力客车通过性的研究内容

汽车通过性研究汽车在一定地面条件下的”可通过性”与”不可通过性” 根据地面对汽车通过性影响的原因，它又分为支承通过性和几何通过性。汽车的通过性主要取决于地面的物理性质及汽车的结构参数和几何参数。前者着重描述汽车在松软地面的通过能力，而后者主要描述汽车通过不平路面的能力。

1、支承通过性

支承通过性，又称牵引通过性，是指汽车在松软地面（简称地面）上可靠行驶的性能。它不仅受汽车本身的几何尺寸的影响，而且和地面力学特性密切相关。

支承通过性研究的主要内容包括：

（1）汽车支承通过性评价指标：目前，常采用牵引系数、牵引效率及燃油利用指数三项指标来评价汽车的支承通过性。

（2）松软地面的物理性质：车辆在松软地面（土壤，沙漠，雪地，沼泽）上行驶时，驱动轮（或履带）对地面施加向后的水平力，地面随之发生剪切变形，相应的剪切力便构成土壤（沙，雪）对汽车的推力；荷重的车轮压紧土壤(沙，雪)，形成车辙而产生阻力。挂钩牵引力是上述推力与阻力之差(相当于在硬路面上行驶时附着力与滚动阻力之差)，因此要分析越野汽车的挂钩牵引力，必须掌握松软地面在水平与市直方向的载荷与变形的关系。

（3）汽车总布置及总成结构对支承通过性的影响。

（4）汽车支承通过性典型试验方法和仪器的研究

2、几何通过性

车辆不仅在松软地面上可能由于下陷过深、阻力过大、牵引力不够、或者因附着力不足而打滑，使车辆不能通过。就是在坚硬的地面上，如果碰上壕沟、堤坝等大的障碍物，也可能因间隙失效或坡路失效而被迫停车甚至发生事故。

几何通过性研究的主要内容包括：

（1）汽车自身几何参数对几何通过性的影响。

（2）汽车越过台阶，壕沟的能力

（3）由于汽车与地面间的间隙不足而被地面拖住，无法通过的情况，称为间隙失效。当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住时，称为顶起失效；当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时，则称为触头失效。

5 参考文献

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[2] 赵艳娥．汽车通过性若干问题的研究[D].长春：吉林大学，2003．

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[4] 庄继德．计算汽车地面力学[M].北京：机械工业出版社，1980．

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