基于元胞自动机的扩展地形力学模型的软土地基车轮运动数值分析

月球/行星探测车的运行性能评估是科学任务和人类空间探索的主要方面。然而，传统的模型缺乏对车轮与软土之间力学相互作用的详细描述。因此，在本研究中，考虑了基于元胞自动机的土壤变形作用，研究了扩展terramechanics (xTerramechanics)模型对漫游车行驶性能评价的有效性。首先，将单轮行驶分析结果与强制滑移工况下的试验结果进行了比较，结果表明，单轮行驶分析结果具有较好的拉拔和下沉表征精度(平均绝对误差小于5.5 N和3.2 mm)。接下来，我们将xTerramechanics模型应用于恒拖载和爬坡自行式行驶条件下。该模型成功地再现了著名的“旅行表现的差异取决于旅行条件”。此外，我们将该模型用于简单漫游车的多体动力学分析，并证明了其对车辆整体性能和多径效应检验的适用性。